(57)【要約】  膵島イメージング用分子プローブの提供。下記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチドで表されるポリペプチド若しくは前記ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドを含む分子プローブ。  Z-HGEGTFTSDLSXQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (1)  （配列番号１）  Z-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLXNGGPSSGAPPPS-NH2  (2)  （配列番号２）  B-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (3)  （配列番号３）上記式(１)及び(２)において、「X」は、側鎖のアミノ基が放射性核種で標識されたリジン残基を示し、「Z-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾であるか又は電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示す。上記式(３)において、「B-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が放射性核種で標識されていることを示す。上記式(１)、(２)及び(３)において、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。
2011071083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膵島のイメージングに用いられる分子プローブであって、
下記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド、
下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチドを含む、イメージング用分子プローブ。
Z-HGEGTFTSDLSXQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (1)  （配列番号１）
Z-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLXNGGPSSGAPPPS-NH2  (2)  （配列番号２）
B-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (3)  （配列番号３）
上記式(１)及び(２)において、「X」は、側鎖のアミノ基が、放射性核種で標識されたリジン残基を示し、「Z-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、非修飾であるか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、
上記式(３)において、「B-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、放射性核種で標識されていることを示し、
上記式(１)、(２)及び(３)において、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基が、アミド化されていることを示す。
【請求項２】
前記放射性核種が、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ又は１８６Ｒｅである、請求項１記載のイメージング用分子プローブ。
【請求項３】
前記放射性核種で標識されたリジンの側鎖のアミノ基が、下記式（I）で表される基と結合している、請求項１又は２に記載のイメージング用分子プローブ。
【化１】
2011071083.tif 000033
式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示し、Ｒ１は、放射性核種を含む置換基を示し、Ｒ２は、水素原子、又は、Ｒ１とは異なる１又は複数の置換基を示し、Ｒ３は、結合手、Ｃ１−Ｃ６アルキレン基及びＣ１−Ｃ６オキシアルキレン基のいずれかを示す。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを製造するためのイメージング用分子プローブの前駆体であって、
下記式(４)、(５)又は(６)で表されるポリペプチド、
下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含む、イメージング用分子プローブ前駆体。
*-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2   (4)  （配列番号４）
*-HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2   (5)  （配列番号５）
HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2  (6)  （配列番号６）
上記式(４)及び(５)において、「*-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、保護基により保護されているか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、
上記式(４)、(５)及び(６)において、「K*」は、リジンの側鎖のアミノ基が、保護基により保護されていることを示し、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基が、アミド化されていることを示す。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブの製造方法であって、
請求項４記載のイメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む、膵島イメージング用分子プローブの製造方法。
【請求項６】
前記イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ又は１８６Ｒｅの放射性核種を含む化合物を用いて前記イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、請求項５記載のイメージング用分子プローブの製造方法。
【請求項７】
前記イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、下記式（I）で表される基を有する化合物を用いて前記イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、請求項５又は６に記載のイメージング用分子プローブの製造方法。
【化２】
2011071083.tif 000034
式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示し、Ｒ１は、放射性核種を含む置換基を示し、Ｒ２は、水素原子、又は、Ｒ１とは異なる１又は複数の置換基を示し、Ｒ３は、結合手、Ｃ１−Ｃ６アルキレン基及びＣ１−Ｃ６オキシアルキレン基のいずれかを示す。
【請求項８】
膵島のイメージングを行うためのキットであって、
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブ及び請求項４記載のイメージング用分子プローブ前駆体の少なくとも一方を含む、キット。
【請求項９】
前記イメージング用分子プローブを注射液の形態で含有する、請求項８記載のキット。
【請求項１０】
膵島のイメージングを行うための試薬であって、
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを含む、膵島イメージング用試薬。
【請求項１１】
膵島のイメージング方法であって、
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出することを含む、膵島のイメージング方法。
【請求項１２】
前記検出されたシグナルを再構成処理して画像に変換し表示することを含む、請求項１１記載のイメージング方法。
【請求項１３】
さらに、前記イメージング用分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島の状態を判定することを含む、請求項１１又は１２に記載のイメージング方法。
【請求項１４】
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出すること、及び、
検出したイメージング用分子プローブのシグナルから膵島量を算出することを含む、膵島量の測定方法。
【請求項１５】
さらに、算出した膵島量を提示することを含む、請求項１４記載の膵島量の測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、膵島イメージング用分子プローブ及びその使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本における２型糖尿病は平成１９年度の統計で推定８８０万人を越え、平成１４年度よりもさらに増加し続けている。この対策として耐糖能検査を基準とした糖尿病発症前の介入が行われているが、充分な成果が得られていない。その原因として、耐糖能検査で機能異常が明らかとなる境界型の段階では膵島の障害はすでに高度に進行しており、介入開始時期としては遅い可能性がある。【０００３】
近年、国内外において、２型糖尿病においても発症時にすでに膵島量が減少していることが報告され、また、発症後の膵β細胞のさらなる減少が２型糖尿病の治療抵抗性の一つと考えられている。このため、膵島量及び/又は膵β細胞量を検知することができれば、２型糖尿病の病因解明、超早期の診断、及び、発症を予防することができる可能性がある。このため、膵島量及び/又は膵β細胞量を検知するための技術開発が求められている。【０００４】
膵島量及び/又は膵β細胞量を検知するための技術開発としては、例えば、画像診断法を用いて非侵襲的に定量化する方法、すなわち、非侵襲の膵島イメージング技術の開発が行われている。そのため、膵島、好ましくは、膵β細胞のイメージングや膵β細胞量の測定を非侵襲的に可能とする分子プローブが求められている。【０００５】
膵島のイメージング用分子プローブの設計において、β細胞に特異的な機能性タンパク質を中心に、膵島細胞における様々な標的分子が検討されている。中でも、標的分子として、膵β細胞に分布し、かつ、７回膜貫通型のＧ−タンパク質共役受容体であるＧＬＰ−１Ｒ（グルカゴン様ペプチド１受容体）が検討されている。【０００６】
ＧＬＰ−１Ｒを標的分子とするイメージング用分子プローブとして、標識化分子がＣ末端に結合したＧＬＰ−１のペプチド誘導体、Ｅｘｅｎｄｉｎ−３のペプチド誘導体及びＥｘｅｎｄｉｎ−４のペプチド誘導体が検討されている（例えば、特許文献１）。【０００７】
その他には、Ｅｘｅｎｄｉｎ−４（９−３９）の誘導体を［18F］フッ素で標識した分子プローブ（例えば、非特許文献１）、Ｅｘｅｎｄｉｎ−４のＣ末端にリジンを付加し、その付加したリジン残基に結合させたジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）を介して［111In］インジウムで標識した分子プローブ（Ｌｙｓ４０（Ａｈｘ−ＤＴＰＡ−１１１Ｉｎ）Ｅｘｅｎｄｉｎ−４）（例えば、非特許文献２及び３）、Ｅｘｅｎｄｉｎ−４（９−３９）のＣ末端にリジンを付加し、その付加したリジン残基に結合させたジエチレントリアミン五酢酸を介して［111In］インジウムで標識した分子プローブ（Ｌｙｓ４０（Ａｈｘ−ＤＴＰＡ−１１１Ｉｎ）Ｅｘｅｎｄｉｎ−４（９−３９））（例えば、非特許文献３）が検討されている。【０００８】
しかしながら、膵島を非侵襲的に三次元イメージング可能な新たな膵島イメージング用分子プローブが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特表２００８−５１１５５７号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】H. Kimura et al. Development of in vivo imaging agents targeting glucagons-like peptide-1 receptor (GLP-1R) in pancreatic islets. 2009 SNM Annual Meeting, abstract, Oral Presentations No.326
【非特許文献２】M. Gotthardt et al. A new technique for in vivo imaging of specific GLP-1 binding sites: First results in small rodents, Regulatory Peptides 137 (2006) 162-267
【非特許文献３】M. Beche et al. Are radiolabeled GLP-1 receptor antagonists useful for scintigraphy? 2009 SNM Annual Meeting, abstract, Oral Presentations No.327
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、膵島の三次元イメージングが可能な膵島イメージング用分子プローブを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、膵島のイメージングに用いられる分子プローブであって、
下記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド、
下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチドを含むイメージング用分子プローブに関する。
Z-HGEGTFTSDLSXQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (1)  （配列番号１）
Z-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLXNGGPSSGAPPPS-NH2  (2)  （配列番号２）
B-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (3)  （配列番号３）
上記式(１)及び(２)において、「X」は、側鎖のアミノ基が、放射性核種で標識されたリジン残基を示し、「Z-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾であるか又は電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、上記式(３)において、「B-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が放射性核種で標識されていることを示し、上記式(１)、(２)及び(３)において、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。【００１３】
また、本発明は、その他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを製造するためのイメージング用分子プローブの前駆体であって、
下記式(４)、(５)又は(６)で表されるポリペプチド、
下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含むイメージング用分子プローブ前駆体に関する。
*-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2   (4)  （配列番号４）
*-HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2   (5)  （配列番号５）
HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2  (6)  （配列番号６）
上記式(４)及び(５)において、「*-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が保護基により保護されているか又は電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、上記式(４)、(５)及び(６)において、「K*」は、リジンの側鎖のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。【００１４】
また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出することを含む膵島のイメージング方法に関する。【００１５】
また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出すること、及び、検出したイメージング用分子プローブのシグナルから膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、膵島の三次元イメージング、好ましくは膵島の非侵襲の三次元イメージングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１Ａ及びＢは、実施例１のイメージング用分子プローブの体内分布の経時変化の一例を示すグラフである。
【図２】図２Ａ〜Ｃは、実施例１のイメージング用分子プローブの体内分布（膵臓対他臓器比）の経時変化の一例を示すグラフである。
【図３】図３Ａ及びＢは、参考例１の分子プローブの体内分布の経時変化の結果の一例を示す図である。
【図４】図４Ａ及びＢは、参考例２の分子プローブの体内分布の経時変化の結果の一例を示す図である。
【図５】図５は、実施例２のイメージング用分子プローブを用いた三次元イメージング（ＰＥＴ撮像）の結果の一例を示す画像である。
【図６】図６Ａ及びＢは、実施例３のイメージング用分子プローブの体内分布の経時変化の一例を示すグラフである。
【図７】図７Ａ及びＢは、実施例３のイメージング用分子プローブをblocking実験の結果の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、実施例３のイメージング用分子プローブを用いた膵臓切片のイメージング解析の結果の一例を示す画像である。
【図９】図９は、実施例４のイメージング用分子プローブを用いたＳＰＥＣＴ撮像の結果の一例を示す画像である。
【図１０】図１０は、実施例５のイメージング用分子プローブの体内分布の経時変化の一例を示すグラフである。
【図１１】図１１は、参考例４の分子プローブの体内分布の経時変化の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例５のイメージング用分子プローブを用いた膵臓切片のイメージング解析の結果の一例を示す画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
膵島の直径は、例えば、ヒトの場合、５０〜５００μｍ程度である。このような膵島を生体内において非侵襲的に画像化又は定量化するためには、例えば、膵島に特異的に集積して周囲臓器とのコントラストを生じさせることが可能な分子プローブが必要であると考えられている。このため、上述のような様々な分子プローブの研究・開発が行われているが、より鮮明な画像化又はより正確な定量化を行う観点から、膵臓により特異的に集積し、周囲臓器との所望のコントラスト（Ｓ／Ｎ比）が得られることが可能な新たな分子プローブが求められている。
【００１９】
本発明は、上記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド若しくは前記ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドを含む分子プローブであれば、例えば、膵臓への集積率や膵臓への特異性が向上し、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）やシングルフォトン放射線コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）による非侵襲の膵島三次元イメージングに好適な分子プローブの提供が可能になりうる、という知見に基づく。
【００２０】
すなわち、本発明によれば、好ましくはＰＥＴやＳＰＥＣＴによる膵島三次元イメージングに好適な分子プローブ、より好ましくはＰＥＴによる非侵襲の膵島三次元イメージングに好適な分子プローブを提供し得るという効果を奏する。また、本発明によれば、例えば、膵島量及び/又は膵β細胞量を検知することができ、ひいては２型糖尿病の病因解明、超早期の診断、及び、発症の予防を可能にしうるという効果を奏しうる。
【００２１】
すなわち、本発明は、
[１] 膵島のイメージングに用いられる分子プローブであって、下記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド、下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチド、又は、下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチドを含むイメージング用分子プローブ、
Z-HGEGTFTSDLSXQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (1)  （配列番号１）
Z-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLXNGGPSSGAPPPS-NH2  (2)  （配列番号２）
B-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (3)  （配列番号３）
上記式(１)及び(２)において、「X」は、側鎖のアミノ基が放射性核種で標識されたリジン残基を示し、「Z-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾であるか又は電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、上記式(３)において、「B-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が放射性核種で標識されていることを示し、上記式(１)、(２)及び(３)において、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。；
[２] 前記放射性核種が、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ又は１８６Ｒｅである[１]記載のイメージング用分子プローブ；
[３] 前記放射性核種で標識されたリジンの側鎖のアミノ基が、下記式（I）で表される基と結合している[１]又は[２]に記載のイメージング用分子プローブ、
【化１】
2011071083.tif 000003
式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示し、Ｒ１は、放射性核種を含む置換基を示し、Ｒ２は、水素原子又はＲ１とは異なる１又は複数の置換基を示し、Ｒ３は、結合手、Ｃ１−Ｃ６アルキレン基及びＣ１−Ｃ６オキシアルキレン基のいずれかを示す。；
[４] [１]から[３]のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを製造するためのイメージング用分子プローブの前駆体であって、下記式(４)、(５)又は(６)で表されるポリペプチド、下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含むイメージング用分子プローブ前駆体、
*-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2   (4)  （配列番号４）
*-HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2   (5)  （配列番号５）
HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2  (6)  （配列番号６）
上記式(４)及び(５)において、「*-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が保護基により保護されているか又は電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、上記式(４)、(５)及び(６)において、「K*」は、リジンの側鎖のアミノ基が保護基により保護されていることを示し、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを示す。；
[５] [１]から[３]のいずれかに記載のイメージング用分子プローブの製造方法であって、[４]記載のイメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む膵島イメージング用分子プローブの製造方法；
[６] 前記イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ又は１８６Ｒｅの放射性核種を含む化合物を用いて前記イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む[５]記載のイメージング用分子プローブの製造方法；
[７] 前記イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、下記式（I）で表される基を有する化合物を用いて前記イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む[５]又は[６]に記載のイメージング用分子プローブの製造方法、
【化２】
2011071083.tif 000004
式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示し、Ｒ１は、放射性核種を含む置換基を示し、Ｒ２は、水素原子又はＲ１とは異なる１又は複数の置換基を示し、Ｒ３は、結合手、Ｃ１−Ｃ６アルキレン基及びＣ１−Ｃ６オキシアルキレン基のいずれかを示す。；
[８] 膵島のイメージングを行うためのキットであって、[１]から[３]のいずれかに記載のイメージング用分子プローブ及び[４]記載のイメージング用分子プローブ前駆体の少なくとも一方を含むキット；
[９] 前記イメージング用分子プローブを注射液の形態で含有する[８]記載のキット；
[１０] 膵島のイメージングを行うための試薬であって、[１]から[３]のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを含む膵島イメージング用試薬；
[１１] 膵島のイメージング方法であって、[１]から[３]のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出することを含む膵島のイメージング方法；
[１２] 前記検出されたシグナルを再構成処理して画像に変換し表示することを含む[１１]記載のイメージング方法；
[１３] さらに、前記イメージング用分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島の状態を判定することを含む[１１]又は[１２]に記載のイメージング方法；
[１４] [１]から[３]のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出すること、及び、検出したイメージング用分子プローブのシグナルから膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法；
[１５] さらに、算出した膵島量を提示することを含む[１４]記載の膵島量の測定方法；
に関する。
【００２２】
本明細書において「膵島イメージング」とは、膵島の分子イメージング（molecular imaging）であって、in vivoの膵島の空間的及び／又は時間的分布を画像化することを含む。また、本発明において、膵島イメージングは、糖尿病に関する予防・治療・診断の観点から、膵β細胞を標的分子とすることが好ましく、より好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒを標的分子とすることである。さらに、本発明において、膵島イメージングは、膵島量の定量性及びヒトに適用するという観点から、非侵襲での三次元イメージングであることが好ましい。イメージング方法としては、非侵襲の膵島イメージングが可能な方法であれば特に制限されず、例えば、ポジトロン放射断層撮影法（ＰＥＴ）、シングルフォトン放射線コンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）等が挙げられる。
【００２３】
本明細書において「膵島に結合可能なポリペプチド」とは、ポリペプチドが膵島を構成する細胞に結合可能であることをいい、好ましくは膵β細胞に結合可能であり、より好ましくは膵β細胞に特異的に結合可能であり、さらに好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒに特異的に結合可能であることを含み得る。また、「特異的に結合可能」とは、本発明のイメージング用分子プローブを用いた非侵襲のイメージングにおいて、他の器官や臓器等の周囲臓器と十分に区別することが可能なコントラストを有する程度にシグナルを検出可能な程度に特異的であることが好ましく、周囲臓器との所望のコントラスト（Ｓ／Ｎ比）が得られる程度に特異的であることがより好ましい。
【００２４】
［本発明のイメージング用分子プローブ］
本発明のイメージング用分子プローブは、膵島のイメージングに用いられる分子プローブであって、上記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチド、又は、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチドを含む膵島イメージング用分子プローブであり、好ましくは上記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチド、又は、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチドからなる膵島イメージング用分子プローブである。
【００２５】
本発明のイメージング用分子プローブは、例えば、膵島の三次元イメージング、好ましくは非侵襲的な膵島の三次元イメージング、さらに好ましくは膵島量の定量に用いることができる。
【００２６】
上記式(１)のポリペプチドのアミノ酸配列は、配列表の配列番号１に記載のアミノ酸配列であり、上記式(１)のポリペプチドの第１２番目のリジンの側鎖のアミノ基は、放射性核種で標識されている。また、上記式(２)のポリペプチドのアミノ酸配列は、配列表の配列番号２に記載のアミノ酸配列であり、上記式(２)のポリペプチドの第２７番目のリジンの側鎖のアミノ基は、放射性核種で標識されている。上記式(１)及び(２)のポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基は、非修飾であるか又は電荷を有さない修飾基により修飾されている。上記式(１)及び(２)のポリペプチドのＣ末端のカルボキシル基は、膵β細胞との結合性及び/又は生体内での安定性の向上の観点から、アミノ基によりアミド化されている。
【００２７】
上記式(３)のポリペプチドのアミノ酸配列は、配列表の配列番号３に記載のアミノ酸配列であり、上記式(３)のポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基は、放射性核種で標識されている。また、上記式(３)のポリペプチドのＣ末端のカルボキシル基は、膵β細胞との結合性及び/又は生体内での安定性の向上の観点から、アミノ基によりアミド化されている。
【００２８】
上記式(１)（配列表の配列番号１）及び式(２)（配列表の配列番号２）のアミノ酸配列は、放射性核種で標識されたリジン残基を除けば、エキセンジン−４のアミノ酸配列と一致する。また、上記式(３)（配列表の配列番号３）における第１番目から第３９番目のアミノ酸配列は、Ｎ末端のα−アミノ基が放射性核種で標識されていること及びＣ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを除けば、エキセンジン−４のアミノ酸配列と一致する。エキセンジン−４は、ＧＬＰ−１類似体であり、膵β細胞に発現するＧＬＰ−１Ｒに結合してアゴニストとして作用することが知られている。このため、本発明のイメージング用分子プローブも、膵島に結合可能であり、好ましくは膵β細胞に結合可能であり、より好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒに結合可能である。
【００２９】
本発明のイメージング用分子プローブは、その他の実施形態として、イメージングに用いるポリペプチドであって、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチドを含み得る。ここで、前記１〜数個とは、１〜１０、１〜９、１〜８、１〜７、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２、及び１個を含みうる。この実施形態の本発明のイメージング用分子プローブにおいて、上記式(１)又は(２)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドである場合は、放射性核種で標識化されるリジンを１つ含み、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、また、Ｎ末端のα−アミノ基は、非修飾であってもよいし、電荷を有さない修飾基により修飾されていてもよい。また、この実施形態の本発明のイメージング用分子プローブにおいて、上記式(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドである場合、Ｎ末端のα−アミノ基が放射性核種で標識化され、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましい。上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドは、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドと同様の作用効果を有することが好ましく、より好ましくは上記式(１)のポリペプチドと同様の作用効果を有することである。
【００３０】
また、本発明のイメージング用分子プローブは、さらにその他の実施形態として、イメージングに用いるポリペプチドであって、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチドを含み得る。ここで、前記相同性とは、当業者が通常用いるアルゴリズム、例えば、ＢＬＡＳＴ又はＦＡＳＴＡなどで算出されるものでよく、あるいは、比較する２つのポリペプチドの同一アミノ酸残基の数を一方のポリペプチド全長で除して得られる数に基づいてもよい。前記相同性は、８５％以上、９０％以上、９５％以上を含みうる。この実施形態の本発明のイメージング用分子プローブにおいても、上記式(１)又は(２)のポリペプチドと８０％以上の相同性を有するポリペプチドである場合は、放射性核種で標識化されるリジンを１つ含み、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、また、Ｎ末端のα−アミノ基は、非修飾であってもよいし、電荷を有さない修飾基により修飾されていてもよい。また、この実施形態の本発明のイメージング用分子プローブにおいても、上記式(３)のポリペプチドと８０％以上の相同性を有するポリペプチドである場合は、Ｎ末端のα−アミノ基が放射性核種で標識化され、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましい。上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドは、上記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドと同様の作用効果を有することが好ましく、より好ましくは上記式(１)のポリペプチドと同様の作用効果を有することである。
【００３１】
［放射性核種で標識されたアミノ基］
上記式(１)及び(２)のポリペプチドのアミノ酸配列においてＸで表されるリジン残基の側鎖のアミノ基、つまり、上記式(１)のポリペプチドの第１２番目のリジンの側鎖のアミノ基及び上記式(２)のポリペプチドの第２７番目のリジンの側鎖のアミノ基は、放射性核種で標識されている。また、上記式(３)のポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基は、放射性核種で標識されている。
【００３２】
放射性核種としては、例えば、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、８２Ｒｂ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ、１８６Ｒｅが挙げられる。ＰＥＴを行う観点からは、放射性核種は、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６２Ｃｕ、６４Ｃｕ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、８２Ｒｂ、１２４Ｉなどのポジトロン放出核種が好ましい。ＳＰＥＣＴを行う観点からは、放射性核種は、６７Ｇａ、９９ｍＴｃ、７７Ｂｒ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２５Ｉなどのγ線放出核種が好ましい。これらの中でも、１８Ｆ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、１２３Ｉ、１２４Ｉなどの放射性ハロゲン核種がより好ましく、特に好ましくは１８Ｆ、１２３Ｉ、１２４Ｉである。
【００３３】
放射性核種で標識されたリジンの側鎖のアミノ基及び放射性核種で標識されたＮ末端のα−アミノ基は、下記式（I）で表される基と結合していることが好ましい。下記式（I）で表される基を用いてリジンに放射性核種を結合させることにより、本発明のイメージング用分子プローブをより特異的に膵島に集積させることができ、好ましくは本発明のイメージング用分子プローブをより特異的に膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒに集積させることができる。
【００３４】
【化３】
2011071083.tif 000005
【００３５】
上記式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示す。芳香族炭化水素基は、炭素数６〜１８の芳香族炭化水素基が好ましく、例えば、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、２，４−キシリル基、ｐ−クメニル基、メシチル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アンスリル基、２−アンスリル基、９−アンスリル基、１−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−アセナフチル基、２−アズレニル基、１−ピレニル基、２−トリフェニレニル基、ｏ−ビフェニリル基、ｍ−ビフェニリル基、ｐ−ビフェニリル基、ターフェニル基等が挙げられる。芳香族複素環基は、窒素原子、酸素原子又は硫黄原子を１又は２個有し、かつ、５〜１０員の複素環基が好ましく、例えば、トリアゾリル基、３−オキサジアゾリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−チエニル基、３−チエニル基、１−ピローリル基、２−ピローリル基、３−ピローリル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基、４−ピリジル基、２−ピラジル基、２−オキサゾリル基、３−イソオキサゾリル基、２−チアゾリル基、３−イソチアゾリル基、２−イミダゾリル基、３−ピラゾリル基、２−キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、２−ベンゾフリル基、２−ベンゾチエニル基、Ｎ−インドリル基、Ｎ−カルバゾリル基等が挙げられる。これらの中でも、Ａは、フェニル基、トリアゾリル基、ピリジル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
【００３６】
上記式（I）において、Ｒ１は、放射性核種を含む置換基を示す。本明細書において「放射性核種を含む置換基」は、例えば、上記の放射性核種、上記放射性核種により置換されたＣ１−Ｃ３アルキル基、上記放射性核種により置換されたＣ１−Ｃ３アルコキシ基等が挙げられる。本明細書において「Ｃ１−Ｃ３アルキル基」とは、１〜３個の炭素原子を有するアルキル基のことをいい、メチル基、エチル基、プロピル基等が挙げられる。本明細書において「放射性核種により置換されたＣ１−Ｃ３アルキル基」とは、１〜３個の炭素原子を有し、かつ、水素原子が上記放射性核種によって置換されたアルキル基のことをいう。本明細書において「Ｃ１−Ｃ３アルコキシ基」とは、１〜３個の炭素原子を有するアルコキシ基のことをいい、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。本明細書において「放射性核種により置換されたＣ１−Ｃ３アルコキシ基」とは、１〜３個の炭素原子を有し、かつ、水素原子が上記放射性核種によって置換されたアルコキシ基のことをいう。中でも、Ｒ１は、放射性ハロゲンを含む置換基が好ましく、例えば、１８Ｆ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ又は１３１Ｉを含む置換基が好ましい。ＰＥＴを行う観点からは、Ｒ１は、ポジトロンを放出する放射性核種を含む置換基、例えば、１８Ｆ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ又は１２４Ｉを含む置換基が好ましい。ＳＰＥＣＴを行う観点からは、Ｒ１は、γ線を放出する放射性核種を含む置換基、例えば、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ又は１２５Ｉを含む置換基が好ましい。Ｒ１は、定量性の観点からは、オルト位、メタ位、パラ位のいずれかが好ましく、より好ましくはメタ位又はパラ位である。
【００３７】
上記式（I）において、Ｒ２は、水素原子若しくはＲ１とは異なる１又は複数の置換基を示す。Ｒ２は、水素原子であっても、置換基であってもよいが、水素原子であることが好ましい。つまり、上記式（I）において、Ａは、Ｒ１以外の置換基で置換されていないことが好ましい。Ｒ２が複数の置換基である場合、それらは、同一であっても良いし、異なっていてもよい。置換基としては、例えば、水酸基、電子求引性基、電子供与性基、Ｃ１−Ｃ６アルキル基、Ｃ２−Ｃ６アルケニル基、Ｃ２−Ｃ６アルキニル基等が挙げられる。電子求引性基としては、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子、カルボニル基、スルホニル基、アセチル基、フェニル基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。本明細書において「Ｃ１−Ｃ６アルキル基」とは、１〜６個の炭素原子を有するアルキル基のことをいい、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。本明細書において「Ｃ２−Ｃ６アルケニル基」とは、２〜６個の炭素原子を有するアルケニル基のことをいい、例えば、ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基が挙げられる。本明細書において「Ｃ２−Ｃ６アルキニル基」とは、２〜６個の炭素原子を有するアルキニル基のことをいい、例えば、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、３−ブチニル基が挙げられる。これらの中でも、置換基は、水酸基及び電子求引性基が好ましい。
【００３８】
上記式（I）において、Ｒ３は、結合手、Ｃ１−Ｃ６アルキレン基又はＣ１−Ｃ６オキシアルキレン基であることが好ましい。本明細書において「Ｃ１−Ｃ６アルキレン基」とは、１〜６個の炭素原子を有するアルキレン基のことをいい、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチル基、ヘキシル基等の直鎖状または分岐状のアルキレン基が挙げられる。本明細書において「Ｃ１−Ｃ６オキシアルキレン基」とは、１〜６個の炭素原子を有するオキシアルキレン基のことをいい、例えば、オキシメチレン基、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシペンチル基等が挙げられる。Ｒ３としては、分子プローブと膵島との親和性、好ましくは分子プローブと膵β細胞との親和性、より好ましくは分子プローブと膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒとの親和性の点から、結合手、メチレン基、エチレン基が好ましく、より好ましくは結合手である。
【００３９】
上記式（I）で表される基において、本発明のイメージング用分子プローブと膵島との親和性、好ましくは分子プローブと膵β細胞との親和性、より好ましくは分子プローブと膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒとの親和性の点から、Ａがフェニル基であり、Ｒ２が水素原子であり、Ｒ３が結合手であることが好ましく、より好ましくはＡがフェニル基であり、Ｒ１が[18F]フッ素原子又は[123/124/125/131I]ヨウ素原子であり、Ｒ２が水素原子であり、Ｒ３が結合手である。すなわち、上記式（I）で表される基は、下記式（Iａ）で表される基が好ましく、より好ましくは下記式（Iｂ）で表される基（[18F]fluorobenzoyl基）、下記式（Iｃ）で表される基（[123I]3-iodobenzoyl基）、下記式（Iｄ）で表される基（[124I]3-iodobenzoyl基）、下記式（Iｅ）で表される基（[125I]3-iodobenzoyl基）、下記式（Iｆ）で表される基（[131I]3-iodobenzoyl基）である。なお、下記式（Iａ）において、Ｒ１は上記のとおりである。
【００４０】
【化４】
2011071083.tif 000006
【００４１】
また、放射性核種で標識されたリジンの側鎖のアミノ基は、金属放射性同位元素（金属核種）をキレート可能なキレート部位を介して金属核種で標識されていても良い。金属核種としては、例えば、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、８２Ｒｂ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１８６Ｒｅが挙げられる。キレート部位を形成しうる化合物としては、例えば、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、６−ヒドラジノピリジン−３−カルボン酸（ＨＹＮＩＣ）、テトラアザシクロドデカン四酢酸（ＤＯＴＡ）、dithisosemicarbazone（ＤＴＳ）、diaminedithiol（ＤＡＤＴ）、mercaptoacetylglycylglycylglycine（ＭＡＧ３）、monoamidemonoaminedithiol（ＭＡＭＡ）、diamidedithiol（ＤＡＤＳ）、propylene diamine dioxime（ＰｎＡＯ）等が挙げられる。
【００４２】
［修飾基］
本発明のイメージング用分子プローブにおいて、上記式(１)又は(２)のポリペプチドにおけるＮ末端のα−アミノ基は、Ｎ末端のα−アミノ基の正電荷を打ち消して、本発明のイメージング用分子プローブの腎臓への集積を抑制する点から、電荷を有さない修飾基で修飾されていてもよい。電荷を有さない修飾基としては、例えば、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基（Ｆｍｏｃ）、ｔｅｒｔ-ブトキシカルボニル基（Ｂｏｃ）、ベンジルオキシカルボニル基（Ｃｂｚ）、２，２，２-トリクロロエトキシカルボニル基（Ｔｒｏｃ）、アリルオキシカルボニル基（Ａｌｌｏｃ）、４−メトキシトリチル基（Ｍｍｔ）、アミノ基、３から２０個の炭素のアルキル基、９−フルオレンアセチル基、１−フルオレンカルボン酸基、９−フルオレンカルボン酸基、９−フルオレノン−１−カルボン酸基、ベンジルオキシカルボニル基、キサンチル基（Ｘａｎ）、トリチル基（Ｔｒｔ）、４−メチルトリチル基（Ｍｔｔ）、４−メトキシ２，３，６−トリメチル−ベンゼンスルホニル基（Ｍｔｒ）、メシチレン−２−スルホニル基（Ｍｔｓ）、４，４−ジメトキシベンゾヒドリル基（Ｍｂｈ）、トシル基（Ｔｏｓ）、２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−スルホニル基（Ｐｍｃ）、４−メチルベンジル基（ＭｅＢｚｌ）、４−メトキシベンジル基（ＭｅＯＢｚｌ）、ベンジルオキシ基（ＢｚｌＯ）、ベンジル基（Ｂｚｌ）、ベンゾイル基（Ｂｚ）、３−ニトロ−２−ピリジンスルフェニル基（Ｎｐｙｓ）、１−（４，４−ジメチル−２，６−ジアキソシクロヘキシリデン）エチル基（Ｄｄｅ）、２，６−ジクロロベンジル基（２，６−ＤｉＣｌ−Ｂｚｌ）、２−クロロベンジルオキシカルボニル基（２−Ｃｌ−Ｚ）、２−ブロモベンジルオキシカルボニル基（２−Ｂｒ−Ｚ）、ベンジルオキシメチル基（Ｂｏｍ）、シクロヘキシルオキシ基（ｃＨｘＯ）、ｔ−ブトキシメチル基（Ｂｕｍ）、ｔ−ブトキシ基（ｔＢｕＯ）、ｔ−ブチル基（ｔＢｕ）、アセチル基（Ａｃ）、トリフルオロアセチル基（ＴＦＡ）ｏ−ブロモベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、２−クロロベンジル（Ｃｌ−ｚ）基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、イソプロピル基、ピバリル基、テトラヒドロピラン−２−イル基、トリメチルシリル基等が挙げられる。中でも、修飾基は、アセチル基、ベンジル基、ベンジルオキシメチル基、ｏ−ブロモベンジルオキシカルボニル基、ｔ−ブチル基、ｔ−ブチルジメチルシリル基、２−クロロベンジル基、２，６−ジクロロベンジル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、イソプロピル基、ピバリル基、テトラヒドロピラン−２−イル基、トシル基、トリメチルシリル基及びトリチル基が好ましく、より好ましくはアセチル基である。
【００４３】
本発明のイメージング用分子プローブは、その他の形態として、上記式(１)で表されるポリペプチド（配列番号１）又は上記式(２)で表されるポリペプチド（配列番号２）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチド若しくは該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチドを含み、好ましくは上記ポリペプチドからなる膵島イメージング用分子プローブである。本形態のイメージング用分子プローブにおいて、上記式(１)のポリペプチドと相同性を有するポリペプチドにおいて、上記式(１)のポリペプチドの第１２番目のリジンに相当するリジンの側鎖のアミノ基は、放射性核種で標識されている。また、上記式(２)のポリペプチドと相同性を有するポリペプチドにおいて、上記式(２)のポリペプチドの第２７番目のリジンに相当するリジンの側鎖のアミノ基は、放射性核種で標識されている。また、該ポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基は、非修飾であるか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されており、Ｃ末端のカルボキシル基は、アミド化されていることが好ましい。該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドとしては、上記式(１)で表されるポリペプチド（配列番号１）又は上記式(２)で表されるポリペプチド（配列番号２）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドから、１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチド、及び、該ポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドを含む。
【００４４】
本発明のイメージング用分子プローブは、さらにその他の形態として、上記式(３)で表されるポリペプチド（配列番号３）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチド、又は、該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチドを含み、好ましくは上記ポリペプチドからなる膵島イメージング用分子プローブである。本形態のイメージング用分子プローブにおいて、ポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基は、放射性核種で標識されている。また、Ｃ末端のカルボキシル基は、アミド化されていることが好ましい。上記式(３)で表されるポリペプチド（配列番号３）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドと相同性を有するポリペプチドとしては、上記式(３)で表されるポリペプチド（配列番号３）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドから、１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチド、及び、該ポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドを含む。
【００４５】
本発明のイメージング用分子プローブは、さらにその他の形態として、式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドにおいてＣ末端側から１〜９、１〜８、１〜７、１〜６、１〜５、１〜４、１〜３、１〜２、又は１個のアミノ酸が欠失したポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチド、又は、該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドであって膵島に結合可能なポリペプチドを含み、好ましくは上記ポリペプチドからなる膵島イメージング用分子プローブである。本態様のイメージング分子プローブにおいて、Ｃ末端のカルボキシル基のアミド化を含むことが好ましく、また、Ｎ末端のα−アミノ基は、非修飾であってもよいし、電荷を有さない修飾基により修飾されていてもよい。
【００４６】
本発明のイメージング用分子プローブは、上記のとおり、例えば、膵島イメージングに用いることができ、好ましくは膵β細胞のイメージング、より好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒのイメージングに用いることができる。本発明のイメージング用分子プローブは、ヒトの検査・診断の用途の観点から非侵襲性の膵島イメージングに用いられることが好ましく、同様の観点から膵島量を定量するための膵島イメージングに用いられることが好ましい。さらに、本発明のイメージング用分子プローブは、例えば、糖尿病の予防、治療又は診断のためのイメージングに用いられることができる。また、本発明のイメージング用分子プローブは、例えば、有効成分として本発明のイメージング用分子プローブを含む、上述する各種イメージングに用いる組成物、イメージング用試薬、造影剤、画像診断剤等として用いることができる。これらの組成物、画像診断剤等の取り得る形態としては、例えば、溶液、粉末等が挙げられ、放射性核種の半減期及び放射能減衰等を考慮すると、注射液が好ましい。
【００４７】
［本発明のイメージング用分子プローブの前駆体］
本発明は、その他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを製造するためのイメージング用分子プローブの前駆体（以下、「分子プローブ前駆体」ともいう）であって、下記式(４)、(５)又は(６)で表されるポリペプチド、下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含むイメージング用分子プローブ前駆体に関する。
*-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2   (4)  （配列番号４）
*-HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2   (5)  （配列番号５）
HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2  (6)  （配列番号６）
上記式(４)及び(５)において、「*-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、保護基により保護されているか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、上記式(４)、(５)及び(６)において、「K*」は、リジンの側鎖のアミノ基が、保護基により保護されていることを示し、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基が、アミド化されていることを示す。
【００４８】
本発明の分子プローブ前駆体は、上記式(４)、(５)又は(６)で表されるポリペプチド、上記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、上記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドからなるイメージング用分子プローブ前駆体であることが好ましい。
【００４９】
上記式(４)のポリペプチドのアミノ酸配列は、配列表の配列番号４に記載のアミノ酸配列であり、上記式(４)のポリペプチドの第２７番目のリジンの側鎖のアミノ基にはアミノ基を保護するための保護基が結合し、Ｎ末端のα−アミノ基にはアミノ基を保護するための保護基又はアミノ基を修飾するための修飾基が結合している。上記式(５)のポリペプチドのアミノ酸配列は、配列表の配列番号５に記載のアミノ酸配列であり、上記式(５)のポリペプチドの第１２番目のリジンの側鎖のアミノ基にはアミノ基を保護するための保護基が結合し、Ｎ末端のα−アミノ基にはアミノ基を保護するための保護基又はアミノ基を修飾するための修飾基が結合している。上記式(４)のポリペプチド又は上記式(５)のポリペプチドを含む本発明の分子プローブ前駆体を後述するアミノ基を標識化する標識システムで標識化すると、保護基により保護されていないリジンの側鎖のアミノ基が標識化されうる。すなわち、上記式(４)のポリペプチドでは、第１２番目のリジンの側鎖のアミノ基が標識化され、上記式(５)のポリペプチドでは、第２７番目のリジンの側鎖のアミノ基が標識化されうる。なお、上記式(４)及び(５)のポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基は、該アミノ基を保護するために保護基が結合しているか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されている。
【００５０】
上記式(６)のポリペプチドのアミノ酸配列は、配列表の配列番号６に記載のアミノ酸配列であり、上記式(６)のポリペプチドの第１２番目のリジンの側鎖のアミノ基及び第２７番目のリジンの側鎖のアミノ基にはアミノ基を保護するための保護基が結合している。上記式(６)のポリペプチドを含む本発明の分子プローブ前駆体を後述するアミノ基を標識化する標識システムで標識化すると、保護基により保護されていないＮ末端のα−アミノ基が標識化されうる。
【００５１】
上記式(４)、(５)及び(６)のポリペプチドのＣ末端のカルボキシル基は、膵β細胞との結合性及び/又は生体内での安定性の向上の観点から、アミノ基によりアミド化されている。なお、本発明の分子プローブ前駆体において、上記式(４)、(５)及び(６)のポリペプチドのＣ末端のアミド化されたカルボキシル基は、保護基やさらなる修飾基が結合していても良いし、結合していなくてもよく、好ましくはこれらが結合していないことであるが、本発明は、保護基による保護やさらなる修飾基が付加された形態を除外するものではない。
【００５２】
ここで、上記式(４)（配列表の配列番号４）及び上記式(５)（配列表の配列番号５）のアミノ酸配列は、リジンの側鎖のアミノ基に結合する保護基を除けば、エキセンジン−４のアミノ酸配列と一致する。また、上記式(６)（配列表の配列番号６）のアミノ酸配列は、リジンの側鎖のアミノ基に結合する保護基を除けば、エキセンジン−４のアミノ酸配列と一致する。
【００５３】
［保護基］
保護基は、所望のリジンの側鎖のアミノ基又はＮ末端のα−アミノ基を標識化する間に、分子プローブ前駆体のその他のアミノ基を保護するものであって、そのような機能を果たしうる公知の保護基を使用できる。保護基としては、特に制限されず、例えば、９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基（Ｆｍｏｃ）、ｔｅｒｔ-ブトキシカルボニル基（Ｂｏｃ）、ベンジルオキシカルボニル基（Ｃｂｚ）、２，２，２-トリクロロエトキシカルボニル基（Ｔｒｏｃ）、アリルオキシカルボニル基（Ａｌｌｏｃ）、４−メトキシトリチル基（Ｍｍｔ）、アミノ基、３から２０個の炭素のアルキル基、９−フルオレンアセチル基、１−フルオレンカルボン酸基、９−フルオレンカルボン酸基、９−フルオレノン−１−カルボン酸基、ベンジルオキシカルボニル基、キサンチル基（Ｘａｎ）、トリチル基（Ｔｒｔ）、４−メチルトリチル基（Ｍｔｔ）、４−メトキシ２，３，６−トリメチル−ベンゼンスルホニル基（Ｍｔｒ）、メシチレン−２−スルホニル基（Ｍｔｓ）、４，４−ジメトキシベンゾヒドリル基（Ｍｂｈ）、トシル基（Ｔｏｓ）、２，２，５，７，８−ペンタメチルクロマン−６−スルホニル基（Ｐｍｃ）、４−メチルベンジル基（ＭｅＢｚｌ）、４−メトキシベンジル基（ＭｅＯＢｚｌ）、ベンジルオキシ基（ＢｚｌＯ）、ベンジル基（Ｂｚｌ）、ベンゾイル基（Ｂｚ）、３−ニトロ−２−ピリジンスルフェニル基（Ｎｐｙｓ）、１−（４，４−ジメチル−２，６−ジアキソシクロヘキシリデン）エチル基（Ｄｄｅ）、２，６−ジクロロベンジル基（２，６−ＤｉＣｌ−Ｂｚｌ）、２−クロロベンジルオキシカルボニル基（２−Ｃｌ−Ｚ）、２−ブロモベンジルオキシカルボニル基（２−Ｂｒ−Ｚ）、ベンジルオキシメチル基（Ｂｏｍ）、シクロヘキシルオキシ基（ｃＨｘＯ）、ｔ−ブトキシメチル基（Ｂｕｍ）、ｔ−ブトキシ基（ｔＢｕＯ）、ｔ−ブチル基（ｔＢｕ）、アセチル基（Ａｃ）及びトリフルオロアセチル基（ＴＦＡ）などが挙げられ、取扱いの点から、Ｆｍｏｃ及びＢｏｃが好ましい。
【００５４】
本発明の分子プローブ前駆体は、金属放射性同位元素（金属核種）で標識化する観点からは、上記式(４)のポリペプチド又は上記式(５)のポリペプチドにおいて、保護基が結合していないリジンの側鎖のアミノ基に、金属放射性同位元素（金属核種）をキレート可能なキレート部位が結合していても良い。また、同様の観点から、上記式(６)のポリペプチドにおいて、Ｎ末端のα−アミノ基に、金属放射性同位元素（金属核種）をキレート可能なキレート部位が結合していても良い。金属核種及びキレート部位を形成しうる化合物は、上記のとおりである。
【００５５】
本発明の分子プローブ前駆体は、その他の形態として、上記式(４)で表されるポリペプチド（配列番号４）又は上記式(５)で表されるポリペプチド（配列番号５）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド若しくは該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含み、好ましくは上記ポリペプチドからなる。上記式(４)のポリペプチドにおいてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドにおいて、上記式(４)のポリペプチドの第２７番目のリジンに相当するリジンの側鎖のアミノ基にはアミノ基を保護するための保護基が結合し、また、Ｎ末端のα−アミノ基にはアミノ基を保護するための保護基又はアミノ基を修飾するための修飾基が結合している。上記式(５)のポリペプチドにおいてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドにおいて、上記式(５)のポリペプチドの第１２番目のリジンに相当するリジンの側鎖のアミノ基にはアミノ基を保護するための保護基が結合し、また、Ｎ末端のα−アミノ基にはアミノ基を保護するための保護基又はアミノ基を修飾するための修飾基が結合している。該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドとしては、上記式(４)で表されるポリペプチド（配列番号４）又は上記式(５)で表されるポリペプチド（配列番号５）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドから１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチド、及び、該ポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドを含む。
【００５６】
本発明の分子プローブ前駆体は、さらにその他の形態として、上記式(６)で表されるポリペプチド（配列番号６）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドであって標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含み、好ましくは上記ポリペプチドからなる。上記式(６)のポリペプチドにおいてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドにおいて、上記式(６)のポリペプチドの第１２番目のリジンに相当するリジンの側鎖のアミノ基及び第２７番目のリジンに相当するリジンの側鎖のアミノ基にはアミノ基を保護するための保護基が結合している。上記式(６)で表されるポリペプチド（配列番号６）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドと相同性を有するポリペプチドとしては、上記式(６)で表されるポリペプチド（配列番号６）においてＮ末端側から１、２、３、４、５、６又は７個のアミノ酸が欠失したポリペプチドから、１〜数個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチド、及び、該ポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドを含む。
【００５７】
［本発明のイメージング用分子プローブの製造方法］
本発明は、さらにその他の形態として、本発明の分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含むイメージング用分子プローブの製造方法に関する。本発明の製造方法によれば、本発明のイメージング用分子プローブを製造することができる。
【００５８】
本発明のイメージング用分子プローブの製造方法において、本発明の分子プローブ前駆体を標識化を行い、その後、保護基の脱保護を行うことが好ましい。また、本発明の分子プローブ前駆体は、例えば、Ｆｍｏｃ法等の定法に従ったペプチド合成により製造することができ、ペプチドの合成方法は特に制限されない。
【００５９】
標識化は、本発明の分子プローブ前駆体を、イメージング方法及び／又は放射性核種に応じた公知の方法により行うことができる。標識化は、例えば、リジンの側鎖のアミノ基と結合可能な化合物に放射性核種を結合させ、それを用いて本発明の分子プローブ前駆体に放射性核種を結合させることによって行ってもよく、放射性核種のみを本発明の分子プローブ前駆体に結合させることによって行ってもよい。また、脱保護は、保護基の種類に応じた公知の方法で行うことができる。
【００６０】
分子プローブ前駆体の標識化は、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ又は１８６Ｒｅの放射性核種を含む化合物を用いて本発明のイメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含むことが好ましい。
【００６１】
また、分子プローブ前駆体の標識化は、下記式（I）で表される基を有する化合物を用いて本発明の分子プローブ前駆体を標識化することを含むことが好ましい。なお、下記式（I）において、Ａ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は上記のとおりである。
【００６２】
【化５】
2011071083.tif 000007
【００６３】
上記式（I）で表される基を有する化合物としては、標識化効率の点から、上記式（I）で表される基が、エステル結合を介してスクシンイミドと結合したスクシンイミジルエステル化合物であることが好ましく、より好ましくは下記式（II）で表されるスクシンイミジルエステル化合物である。下記式（II）で表されるスクシンイミジルエステル化合物において、膵島との親和性、好ましくは膵β細胞との親和性、より好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒとの親和性が向上された本発明のイメージング用分子プローブが得られる点から、Ａがフェニル基であり、Ｒ２が水素原子であり、Ｒ３が結合手であることが好ましく、より好ましくはＡがフェニル基であり、Ｒ１が[18F]フッ素原子であり、Ｒ２が水素原子であり、Ｒ３が結合手である。すなわち、上記式（I）で表される基を有する化合物は、下記式（II）で表されるスクシンイミジルエステル化合物が好ましく、より好ましくは下記式（IIａ）で表されるスクシンイミジルエステル化合物であり、さらに好ましくは下記（IIb）で表されるスクシンイミジルエステル化合物（[18F]N-succinimidyl 4-fluorobenzoate）である。なお、下記式（II）において、Ａ、Ｒ１、Ｒ２及びＲ３は上記式（I）と同様であり、下記式（IIａ）において、Ｒ１は上記式（I）と同様である。
【００６４】
【化６】
2011071083.tif 000008
【００６５】
標識化に用いる放射性核種が１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ又は１３１Ｉである場合は、標識化に用いる標識化合物は、例えば、上記式（IIａ）においてＲ１が[123/124/125/131I]ヨウ素原子である化合物が好ましく、より好ましくはＲ１が[123/124/125/131I]ヨウ素原子であって、３位（メタ位）に結合する化合物、具体的には、[123I]N-succinimidyl 3-iodobenzoate、[124I]N-succinimidyl3-iodobenzoate、[125I]N-succinimidyl3-iodobenzoate、又は[131I]N-succinimidyl3-iodobenzoate等が好ましい。
【００６６】
本発明のイメージング用分子プローブの製造方法は、さらに、上記式（I）で表される基を有する化合物、好ましくは上記式（II）で表される基を有する化合物を合成する工程を含んでいてもよい。標識化に使用する上記化合物の合成は、例えば、自動合成装置を用いて行うことができる。
【００６７】
本発明のイメージング用分子プローブの製造方法は、さらに、本発明の分子プローブ前駆体を製造する工程を含んでいてもよく、また、上記式（I）で表される基を有する化合物の合成、及び、該標識化合物を用いた分子プローブ前駆体の標識化及び脱保護を、１つの自動合成装置によって行ってもよい。
【００６８】
本発明のイメージング用分子プローブの製造方法は、その他の態様として、Ｎ末端のα−アミノ基及び／又は側鎖の官能基が保護基によって保護された保護アミノ酸を用いて下記式(２０)で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを合成すること、合成したポリペプチドにおいて放射性標識を行わないリジンの側鎖のアミノ基を脱保護し（脱保護１）、脱保護したアミノ基を脱保護前の保護基とは異なる保護基によって再度保護すること、脱保護及び再度の保護を行ったポリペプチドにおいて放射性標識を行うリジンの側鎖のアミノ基又はＮ末端のα−アミノ基を脱保護すること（脱保護２）、脱保護したアミノ基を放射性標識すること、及び放射性標識したポリペプチドを脱保護することを含むイメージング用分子プローブの製造方法に関する。
HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS  (20)  （配列番号２０）
【００６９】
本態様のイメージング用分子プローブの製造方法は、脱保護１において放射性標識を行わないリジンを脱保護し、脱保護２において放射性標識するリジン又はＮ末端のα−アミノ基を脱保護する。脱保護１及び脱保護２において脱保護するリジン又はＮ末端のα−アミノ基の組み合わせは、例えば、下記のとおりである。
（１）脱保護１：第２７番目のリジン（Ｌｙｓ２７）、脱保護２：第１２番目のリジン（Ｌｙｓ１２）
（２）脱保護１：Ｌｙｓ１２、脱保護２：Ｌｙｓ２７
（３）脱保護１：Ｌｙｓ１２及びＬｙｓ２７、脱保護２：Ｎ末端のα−アミノ基
【００７０】
本態様のイメージング用分子プローブの製造方法によれば、目的とするアミノ基（リジンの側鎖のアミノ基又はＮ末端のα−アミノ基）のみを選択的に標識することができる。したがって、本態様のイメージング用分子プローブの製造方法によれば、例えば、標識効率を向上させることができ、また、放射性標識された所望のペプチドの収率を向上させることができる。
【００７１】
まず、式(２０)で表されるアミノ酸配列を有するポリペプチドを合成する。
【００７２】
ペプチドの合成は、例えば、公知の有機化学的ペプチド合成法を用いて行うことができ、例えば、社団法人日本生化学会編集『生化学実験講座』、第１巻、「タンパク質ＩＶ」、第２０７〜４９５頁（１９７７年、東京化学同人発行）、及び社団法人日本生化学会編集『新生化学実験講座』、第１巻、「タンパク質ＶＩ」、第３〜７４頁（１９９２年、東京化学同人発行）等の記載に基づき行うことができる。
【００７３】
有機化学的ペプチド合成法としては、例えば、ペプチド固相合成法、及びペプチド液相合成法等が挙げられ、好ましくはペプチド固相合成法である。本明細書において「ペプチド固相合成法」とは、固相担体にアミノ酸又はペプチドのＣ末端をリンカーを介して固定し、Ｎ末端側に順次アミノ酸を伸長していく方法のことをいう。ペプチド固相合成法としては、例えば、Ｆｍｏｃ法及びＢｏｃ法等が挙げられ、好ましくはＦｍｏｃ法である。本明細書において「Ｆｍｏｃ法」とは、Ｎ末端のα−アミノ基がＦｍｏｃ（９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基）によって保護されたアミノ酸を用い、それらを縮合させることによってペプチドを合成する方法のことをいう。より具体的には、合成する各ペプチドのＣ末端に相当するアミノ酸又はＣ末端に相当するアミノ酸を含むペプチドを樹脂等の固相担体に結合させ、Ｎ末端のα−アミノ基の保護基であるＦｍｏｃ基の脱保護及び洗浄と、保護アミノ酸の縮合及び洗浄とを繰り返し行うことによってペプチド鎖を伸長し、最後に最終的な脱保護反応を行うことによって目的のペプチドを合成することができる。ペプチド合成は、例えば、ペプチド自動合成装置を使用して行ってもよい。ペプチド自動合成装置としては、例えば、Ａ４４３Ａ型（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製）、ＰＳＳＭ８（島津製作所製）等が挙げられる。
【００７４】
Ｆｍｏｃ法によってペプチド合成を行う場合、ペプチド合成に用いる保護アミノ酸としては、通常のＦｍｏｃ−ペプチド合成法に用いられるＦｍｏｃ−アミノ酸誘導体が使用できる。具体的には、側鎖に官能基のあるアミノ酸（Ｈｉｓ、Ａｓｐ、Ｓｅｒ、Ｌｙｓ、Ｇｌｎ、Ｇｌｕ、Ａｒｇ、Ａｓｎ、Ｔｒｐ）については、官能基の種類に応じて保護基によって官能基が保護され、かつＮ末端のα−アミノ基がＦｍｏｃによって保護されたアミノ酸が使用でき、その他のアミノ酸についてはＮ末端のα−アミノ基がＦｍｏｃによって保護されたアミノ酸が使用できる。
【００７５】
脱保護１で脱保護するリジン（放射性標識しないリジン）としては、選択的な脱保護の点から、放射性標識部位となるリジンの側鎖のアミノ基又はＮ末端のα−アミノ基の保護基とは異なる保護基によって側鎖のアミノ基が保護されたリジンを使用することが好ましい。放射性標識部位となるリジンとしてＦｍｏｃ以外のカルバメート系の保護基によって保護されたリジンを使用した場合、脱保護１で脱保護するリジンとして側鎖のアミノ基がトリチル型の保護基によって保護されたリジンを使用してもよい。Ｆｍｏｃ以外のカルバメート系の保護基としては、例えば、Ｂｏｃ、Ｃｂｚ、Ａｌｌｏｃ、Ｔｒｏｃ等が挙げられ、中でもＢｏｃが好ましい。トリチル型の保護基としては、例えば、Ｍｍｔ、Ｔｒｔ、Ｍｔｔ、Ｍｔｒ等が挙げられ、より選択的な脱保護の点から、Ｍｍｔ及びＭｔｔが好ましい。
【００７６】
つぎに、脱保護１及び再度の保護を行う。
【００７７】
脱保護１は、例えば、脱保護２で脱保護を行うリジンの側鎖のアミノ基を脱保護することなく行うことが好ましい。脱保護１で脱保護するリジンがＬｙｓ２７である場合は、Ｌｙｓ２７の側鎖のアミノ基以外の官能基を脱保護することなくＬｙｓ２７のリジンの側鎖のアミノ基のみを選択的に脱保護することが好ましい。脱保護するリジンの側鎖のアミノ基の保護基が、トリチル型の保護基である場合は、例えば、弱酸性の条件下とすることによって選択的にトリチル型の保護基を除去して目的のリジンの側鎖のアミノ基を脱保護することができる。弱酸性の条件下とする試薬としては、例えば、トリフルオロ酢酸を含む試薬等が挙げられる。
【００７８】
再度の保護は、例えば、除去した保護基とは異なる保護基で、脱保護したリジンの側鎖のアミノ基を保護することを含み、好ましくはペプチド合成に用いたＮ末端のα−アミノ基の保護基で保護することであり、より好ましくはＦｍｏｃによって保護することである。Ｆｍｏｃは、例えば、アミン存在下でＦｍｏｃ試薬と脱保護したリジンの側鎖のアミノ基とを反応させることによって導入することができる。Ｆｍｏｃ試薬としては、例えば、Ｎ−（９−フルオレニルメトキシカルボニルオキシ）コハク酸イミド（Ｆｍｏｃ−ＯＳｕ）、及び９−フルオレニルカルビニルクロリド（Ｆｍｏｃ−Ｃｌ）等が挙げられる。
【００７９】
また、脱保護及び再度の保護を行う際に、必要に応じて、上記ポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基の脱保護及び再度の保護を行ってもよい。
【００８０】
ついで、脱保護２を行い、これにより、放射性標識を行うプローブ前駆体を得ることができる。
【００８１】
脱保護２は、少なくとも放射性標識部位となるアミノ基を脱保護すればよく、放射性標識後の脱保護操作を簡略化する点から、好ましくは脱保護１で脱保護を行ったリジンの側鎖のアミノ基及び必要に応じてＮ末端のα−アミノ基以外の官能基を脱保護することが好ましい。これにより、例えば、式(４)から(６)で表されるポリペプチド（プローブ前駆体）を得ることができる。脱保護は、脱保護を行う保護基の種類に応じて公知の方法に準じて行うことができる。また、当該脱保護は、ペプチドの固相担体からの切り出しとともに行い、例えば、固相担体からの切り出しを行う条件で、上記保護基の脱保護を行ってもよい。
【００８２】
そして、脱保護したアミノ基を放射性標識する。放射性標識するポリペプチド（プローブ前駆体）は、放射性標識するアミノ基が脱保護され、かつその他のアミノ基が保護されていることから、目的とするアミノ基（リジンの側鎖のアミノ基又はＮ末端のα−アミノ基）のみを選択的に放射性標識することができる。
【００８３】
放射性標識は、放射性標識するポリペプチドに応じて、公知の方法に準じて行うことができる。放射性標識に用いる標識化合物としては特に制限されないが、例えば、上述する式（I）で表される基を有する標識化合物や、金属放射性同位元素（金属核種）をキレート可能なキレート化合物等が挙げられる。金属核種としては、例えば、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、８２Ｒｂ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１８６Ｒｅが挙げられる。キレート化合物としては、例えば、ＤＴＰＡ、ＨＹＮＩＣ、ＤＯＴＡ、ＤＴＳ、ＤＡＤＴ、ＭＡＧ３、ＭＡＭＡ、ＤＡＤＳ、ＰｎＡＯ等が挙げられる。本発明のイメージング用分子プローブを製造する点からは、標識化合物としては、上記式（I）で表される基を有する標識化合物が好ましく、より好ましくは上記式（II）で表されるスクシンイミジルエステル化合物であり、さらに好ましくは上記式（IIa）で表されるスクシンイミジルエステル化合物である。
【００８４】
最後に、放射性標識後のポリペプチドの残りの保護基を除去する。これにより、第目的のアミノ基が放射性標識されたポリペプチドを製造することができる。脱保護は、保護基の種類に応じて公知の方法に準じて行うことができる。保護基がＦｍｏｃである場合は、例えば、ピペリジン条件下とすることで脱保護することができる。
【００８５】
本発明のイメージング用分子プローブの製造方法は、放射性標識された純度の高いペプチドを製造する点から、さらに、精製工程等を含んでいてもよい。精製工程は、例えば、脱保護２と放射性標識との間、放射性標識とその後の脱保護（最終の脱保護）との間、及び最終の脱保護後に行うことができる。また、本発明のイメージング用分子プローブの製造方法は、例えば、放射性標識されたポリペプチドのＮ末端のα−アミノ基を電荷を有さない修飾基によって修飾する工程や、Ｃ末端のカルボキシル基をアミド化する工程を含んでいてもよい。
【００８６】
［イメージング方法］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを用いて膵島をイメージングすることを含む膵島のイメージング方法に関する。また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出することを含む膵島のイメージング方法に関する。本発明のイメージング方法によれば、本発明のイメージング用分子プローブを用いることから、膵島、好ましくは膵β細胞をイメージングすることができる。本発明のイメージング方法は、本発明のイメージング用分子プローブの投与から一定時間経過後、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出することにより行うことができる。被検体としては、例えば、ヒト及び／又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。また、前記イメージング用分子プローブのシグナルの検出は、例えば、前記イメージング用分子プローブの標識に用いた放射性核種のシグナルを検出することを含む。
【００８７】
本発明のイメージング方法は、検出されたシグナルを再構成処理して画像に変換することを含んでいてもよく、さらに、変換した画像を表示することを含んでいても良い。
【００８８】
本発明のイメージング方法において、シグナルの検出は、使用する分子プローブの放射性核種の種類に応じて適宜決定でき、例えば、ＰＥＴを用いた測定、ＳＰＥＣＴを用いた測定等により行うことができる。
【００８９】
ＳＰＥＣＴを用いた測定は、例えば、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から放出されるγ線をガンマカメラにより測定することを含む。ガンマカメラによる測定は、例えば、本発明のイメージング用分子プローブの標識に使用した上記放射性核種から放出される放射線（γ線）を一定時間単位で測定することを含み、好ましくは放射線が放出される方向及び放射線数量を一定時間単位で測定することを含む。本発明のイメージング方法は、さらに、放射線の測定により得られた本発明のイメージング用分子プローブの分布を断面画像として表すこと、及び、得られた断面画像を再構成することを含んでいてもよい。
【００９０】
ＰＥＴを用いた測定は、例えば、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から、ポジトロンと電子との対消滅により生成するガンマ線をＰＥＴ用検出器で同時計数することを含み、さらに、計測した結果に基づきポジトロンを放出する放射性核種の位置の三次元分布を描写することを含んでいてもよい。
【００９１】
本発明のイメージング方法において、ＳＰＥＣＴの測定又はＰＥＴの測定とあわせて、Ｘ線ＣＴやＭＲＩによる測定を行ってもよい。これにより、例えば、ＳＰＥＣＴにより得られた画像又はＰＥＴにより得られた画像（機能画像）と、ＣＴにより得られた画像又はＭＲＩにより得られた画像（形態画像）とを融合させた融合画像を得ることができる。
【００９２】
本発明のイメージング方法は、さらに、本発明のイメージング用分子プローブを用いたイメージングの結果から膵島の状態を判定することを含んでもよい。分子プローブを用いた膵島イメージングの結果から膵島の状態を判定することは、例えば、膵島イメージングの画像を解析することにより膵島の有無を判断すること、膵島量の増減を判断すること等を含む。
【００９３】
本発明のイメージング方法は、本発明のイメージング用分子プローブを被検体に投与することを含んでいてもよい。被検体への本発明のイメージング用分子プローブの投与は、画像化のために所望のコントラストを得るために十分な量を投与することが好ましい。被検体への投与は、局所的であってもよく、全身的であってもよい。投与経路は、被検体の状態等に応じて適宜決定できるが、例えば、静脈、動脈、皮内、腹腔内への注射又は輸液等が挙げられる。
【００９４】
本発明のイメージング用分子プローブは、担体等の医薬品添加物とともに投与することが好ましい。本明細書において医薬品添加物は、日本薬局方、アメリカ薬局方、ヨーロッパ薬局方等で医薬品添加物として許認可を受けている化合物のことをいう。担体としては、例えば、水性溶媒及び非水性溶媒が使用できる。水性溶媒としては、例えば、リン酸カリウム緩衝液、生理食塩水、リンゲル液、蒸留水等が挙げられる。非水性溶媒としては、例えば、ポリエチレングリコール、植物性油脂、エタノール、グリセリン、ジメチルスルホキサイド、プロピレングリコール等が挙げられる。膵島のイメージング又は膵島量の測定のための本発明のイメージング用分子プローブの用量は、例えば、１μｇ以下とすることができる。投与から測定までの時間は、例えば、分子プローブの膵島への結合時間、分子プローブの種類及び分子プローブの分解時間等に応じて適宜決定できる。
【００９５】
［膵島量の測定方法］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出すること、及び、検出したイメージング用分子プローブのシグナルから膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。また、本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを用いて膵島をイメージングすること、及び、イメージング結果から膵島量を算出することを含む膵島量の測定方法に関する。
【００９６】
膵島量の算出は、例えば、検出したシグナルの量、シグナルを再構成して得られたイメージング画像を解析すること等により行うことができる。また、イメージングの結果からイメージングの対象物の定量を行うことは、当業者であれば、例えば、検量線や適当なプログラムを用いて容易に行うことができる。イメージングの対象物としては、例えば、膵島であり、好ましくは膵β細胞、より好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒである。本発明の膵島量の測定方法は、検査・診断の用途の観点から、膵β細胞量の測定方法であることが好ましい。
【００９７】
本発明の膵島量の測定方法は、さらに、算出した膵島量を提示することを含んでいてもよい。算出した膵島量を提示することは、例えば、算出した膵島量を保存又は外部に出力することを含む。外部に出力することは、例えば、モニタに表示すること、及び、印字すること等を含む。
【００９８】
［糖尿病の予防、治療、診断方法］
本発明は、さらにその他の態様として、糖尿病の予防又は治療又は診断方法に関する。上記のとおり、糖尿病の発症過程では、膵島量（とりわけ、膵β細胞量）が耐糖能異常に先行して減少するが、機能異常が検出・自覚される段階に至ってからでは、糖尿病はすでに治療が難しい段階となっている。しかし、本発明のイメージング用分子プローブを用いたイメージング方法及び／又は膵島量の測定方法によれば、膵島量及び／又は膵β細胞量の減少を早期に発見することができ、ひいては、新たな糖尿病の予防・治療・診断法が構築できる。糖尿病の予防・治療・診断の対象としては、ヒト及び／又はヒト以外の哺乳類が挙げられる。
【００９９】
本発明の糖尿病の診断方法は、本発明のイメージング用分子プローブを用いて膵島のイメージングを行うこと、及び、得られた膵島の画像及び／又は膵島量に基づき膵島の状態を判定することを含み、さらに、判定結果に基づき糖尿病の診断を行うことを含んでいてもよい。膵島の状態の判定は、例えば、得られた膵島の画像と基準となる膵島の画像とを比較すること、得られた膵島量と基準となる膵島量とを比較すること等により、膵島量の増減又は変化を判定することを含む。また、膵島の状態の判定は、情報処理装置を用いて行ってもよく、膵島量が減少していると判定したときには、その情報を提示し、膵島量が増加又は維持されていると判定したときには、その情報を提示することが好ましい。判定結果に基づく糖尿病の診断は、例えば、糖尿病発症のリスクを判定すること、糖尿病と判断すること、糖尿病の進行度合いを判断すること等を含む。
【０１００】
本発明の糖尿病の治療方法は、本発明のイメージング用分子プローブを用いて膵島のイメージングを行うこと、及び、得られた膵島の画像及び／又は膵島量に基づき膵島の状態を判定して糖尿病の診断を行うこと、前記診断に基づき糖尿病の治療することを含む。膵島の状態の判定及び糖尿病の診断は、本発明の糖尿病の診断方法と同様に行うことができる。本発明の糖尿病の治療方法は、対象に対して行われる投薬や食事療法を含む治療効果を膵島量の変化に着目して評価することを含むことができる。
【０１０１】
本発明の糖尿病の予防方法は、本発明のイメージング用分子プローブを用いて膵島のイメージングを行うこと、及び、得られた膵島の画像及び／又は膵島量に基づき膵島の状態を判定して糖尿病発症のリスクを判定することを含む。本発明の糖尿病の予防方法は、例えば、定期的に膵島量の測定を行い、膵島量の減少傾向の有無をチェックすることが含むことができる。
【０１０２】
本発明は、好ましいその他の態様として、糖尿病の超早期診断方法に関する。本発明の糖尿病の超早期診断方法は、例えば、人間ドック、健康診断において本発明の方法により膵島のイメージング及び／又は膵島量の測定を行うこと、及び、得られた膵島の画像及び／又は膵島量に基づき膵島の状態を判定することを含むことができる。また、本発明の糖尿病の治療方法は、本発明の方法により膵島のイメージング及び／又は膵島量の測定を行うこと、及び、得られた膵島の画像及び／又は膵島量に基づき膵島の機能回復を評価することを含むことができる。
【０１０３】
［本発明のキット］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを含むキットに関する。本形態のキットの実施形態としては、本発明のイメージング方法を行うためのキット、本発明の膵島量の測定方法を行うためのキット、本発明の糖尿病の予防又は治療又は診断のキットなどが挙げられる。これらの各実施形態において、それぞれの形態に応じた取扱い説明書を含むことが好ましい。
【０１０４】
本発明のキットにおいて、本発明のイメージング用分子プローブは、注射液の形態で含むことが好ましい。したがって、本発明のキットは、本発明のイメージング用分子プローブを含有する注射液を含むことが好ましい。注射液は、有効成分とする本発明のイメージング用分子プローブを含み、さらに、例えば、担体等の医薬品添加物を含んでいてもよい。医薬品添加物及び担体は、上記のとおりである。
【０１０５】
本発明のキットは、本発明のイメージング用分子プローブを入れるための容器をさらに含んでいてもよく、本発明のイメージング用分子プローブ及び／又は本発明のイメージング用分子プローブを含有する注射液が容器に充填されていてもよい。容器としては、例えば、シリンジやバイアル瓶等が挙げられる。
【０１０６】
本発明のキットは、例えば、バッファー、浸透圧調整剤等の分子プローブを調製するための成分や、注射器等の分子プローブの投与に使用する器具等をさらに含むことができる。
【０１０７】
［本発明のイメージング用試薬］
本発明は、さらにその他の態様として、本発明のイメージング用分子プローブを含むイメージング用試薬に関する。本発明のイメージング用試薬は、有効成分として本発明のイメージング用分子プローブを含み、さらに、例えば、担体等の医薬品添加物を含んでいてもよい。担体は、上記のとおりである。
【０１０８】
［本発明のキットのさらなる態様］
本発明は、さらにその他の態様として、上記の分子プローブ前駆体を含むキットに関する。本発明の分子プローブ前駆体を含むキットの実施形態としては、本発明のイメージング用分子プローブを調製するためのキット、本発明のイメージング方法を行うためのキット、本発明の膵島量の測定方法を行うためのキット、本発明の糖尿病の予防又は治療又は診断のキットなどが挙げられる。本発明の分子プローブ前駆体を含むキットは、これらの各実施形態において、それぞれの形態に応じた取扱い説明書を含むことが好ましい。
【０１０９】
キットに含まれる本発明の分子プローブ前駆体の形態は特に限定されず、例えば、溶液、粉末等が挙げられ、取扱の点からは、粉末が好ましく、より好ましくは凍結乾燥された粉末（凍結乾燥製剤）である。
【０１１０】
本発明の分子プローブ前駆体を含むキットは、例えば、イメージング用分子プローブ前駆体の標識化に使用する化合物であって、上記式（I）で表される基を有する化合物を含んでいてもよい。上記式（I）で表される基を有する化合物は、上記式（I）で表される基がエステル結合を介してスクシンイミドと結合したスクシンイミジルエステル化合物であることが好ましく、より好ましくは上記式（II）で表されるスクシンイミジルエステル化合物、さらに好ましくは上記式（IIａ）で表されるスクシンイミジルエステル化合物である。該実施形態のキットは、中でも、標識化合物として[18F]N-succinimidyl 4-fluorobenzoateや、[18F]N-succinimidyl 4-fluorobenzoateの出発原料を含むことがより好ましい。出発原料としては、例えば、ethyl 4-(trimethylammonium triflate) benzoate、ethyl 4-(tosyloxy)benzoate、ethyl 4-(methylsulfonyloxy)benzoate等が挙げられる。該実施形態のキットは、さらに、例えば、上記化合物を用いた本発明の分子プローブ前駆体の標識化方法が記載された取扱い説明書を含んでもよい。
【０１１１】
本発明の分子プローブ前駆体を含むキットは、[123I]N-succinimidyl 3-iodobenzoate、[124I]N-succinimidyl3-iodobenzoate、[125I]N-succinimidyl3-iodobenzoate、及び／又は[131I]N-succinimidyl3-iodobenzoate等の標識化合物や、該標識化合物の出発原料を含むことが好ましい。出発原料としては、例えば、2,5-dioxopyrrolidin-1-yl 3-(tributylstannyl)benzoate、2,5-dioxopyrrolidin-1-yl 3-bromobenzoate、2,5-dioxopyrrolidin-1-yl 3-chlorobenzoate、及び2,5-dioxopyrrolidin-1-yl 3-iodobenzoate等が挙げられる。
【０１１２】
本発明の分子プローブ前駆体を含むキットは、さらに、例えば、イメージング用分子プローブの脱保護に使用する試薬及び／又は標識化に使用する試薬を含んでいてもよい。
【０１１３】
本発明の分子プローブ前駆体を含むキットは、さらに、例えば、標識化合物の自動合成装置、及び、該標識化合物の自動合成装置を用いた上記式（I）で表される基を有する化合物の合成方法が記載された取扱い説明書を含んでいてもよい。該自動合成装置は、標識化合物の合成に加えて、例えば、合成した標識化合物を用いた分子プローブ前駆体の標識化及び脱保護が可能な自動合成装置であってもよい。該キットは、さらに、標識化合物の合成に使用する放射性核種を含む試薬を含んでいてもよい。放射性核種を含む試薬としては、例えば、１１Ｃ、１３Ｎ、１５Ｏ、１８Ｆ、６４Ｃｕ、６７Ｇａ、６８Ｇａ、７５Ｂｒ、７６Ｂｒ、７７Ｂｒ、９９ｍＴｃ、１１１Ｉｎ、１２３Ｉ、１２４Ｉ、１２５Ｉ、１３１Ｉ又は１８６Ｒｅといった放射性同位元素を含む試薬が挙げられる。
【０１１４】
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブ前駆体を合成するための自動ペプチド合成装置、及び、上記式（I）で表される基を有する化合物及び／又は標識化合物の自動合成装置を含むキットに関する。該自動合成装置は、標識化合物の合成に加えて、例えば、合成した標識化合物を用いた分子プローブ前駆体の標識化及び脱保護が可能な自動合成装置であってもよい。該キットは、本発明の分子プローブ前駆体の合成方法が記載された取扱い説明書を含んでいてもよい。該取扱い説明書には、さらに、例えば、上記式（I）で表される基を有する化合物の合成方法、それを用いた標識化方法、及び、脱保護方法等が記載されていてもよい。該キットは、さらに、標識化合物の合成に使用する放射性核種を含む試薬を含んでいてもよい。
【０１１５】
本発明は、さらにその他の態様として、本発明の分子プローブ前駆体の合成、上記標識化合物の合成、上記標識化合物を用いたプローブ前駆体の標識化及び脱保護を行う自動合成装置、及び、該自動合成装置を用いた本発明のイメージング用分子プローブの製造方法が記載された取扱い説明書を含むキットに関する。取扱い説明書には、例えば、分子プローブ前駆体の合成方法、上記標識化合物の合成方法、上記標識化合物を用いた分子プローブ前駆体の標識化及び脱保護方法等が記載されていることが好ましい。該キットは、さらに、標識化合物の合成に使用する放射性核種を含む試薬を含んでいてもよい。
【０１１６】
［その他の用途］
上記式(１)（配列表の配列番号１）及び式(２)（配列表の配列番号２）のアミノ酸配列は、放射性核種で標識されたリジン残基を除けば、エキセンジン−４のアミノ酸配列と一致する。また、上記式(３)（配列表の配列番号３）のアミノ酸配列は、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されていることを除けば、エキセンジン−４のアミノ酸配列と一致する。エキセンジン−４は、ＧＬＰ−１類似体であり、膵β細胞上に発現するＧＬＰ−１Ｒに結合することが知られている。このため、上記式(１)〜(３)で表されるポリペプチド及び該ポリペプチドと相同性を有するポリペプチドを含む分子プローブは、ＧＬＰ−１Ｒに結合可能であり、好ましくはＧＬＰ−１Ｒに特異的に結合可能であることから、例えば、ＧＬＰ−１Ｒ陽性の細胞のイメージング及び定量、ＧＬＰ−１Ｒの発現が関与する疾患の診断及び治療等に利用できる。したがって、本明細書において上述の「膵島」は、ＧＬＰ−１Ｒ陽性の細胞と読み替えることができ、上記膵島のイメージング・定量等と同様に、ＧＬＰ−１Ｒ陽性の細胞のイメージング及び定量、ＧＬＰ−１Ｒの発現が関与する疾患の診断及び治療等を行うことができる。ＧＬＰ−１Ｒの発現が関与する疾患としては、例えば、神経内分泌腫瘍（ＮＥＴ）等が挙げられる。神経内分泌腫瘍としては、例えば、インスリノーマ、小細胞気管支癌、膵癌等が挙げられる。
【０１１７】
以下に、実施例及び参考例を用いて本発明をさらに説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定して解釈されない。
【０１１８】
なお、本明細書の記載において、以下の略語を使用する。
OBu：ブチルエステル基
Boc：ブトキシカルボニル基
Trt：トリチル基
Pdf：２，２，４，６，７−ペンタメチルジヒドロベンゾフラン−５−スルホニル基
Mmt：４−メトキシトリチル基
Fmoc：９−フルオレニルメチルオキシカルボニル基
【実施例】
【０１１９】
（実施例１）
［分子プローブの調製］
配列番号１の第１２番目のリジン残基の側鎖のアミノ基が、[18F]fluorobenzoyl基で標識され、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されている下記式(７)の分子プローブ（配列番号７）を調製した。【０１２０】
【化７】
2011071083.tif 000009
【０１２１】
ポリペプチドの合成は、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ社製ペプチド自動合成機（４３３Ａ型）を用いて添付のソフトに従って行った。側鎖に官能基のあるアミノ酸は、それぞれ、Ｈｉｓ（Ｔｒｔ）、Ａｓｐ（ＯＢｕ）、Ｓｅｒ（ＯＢｕ）、Ｌｙｓ（Ｂｏｃ）、Ｇｌｎ（Ｔｒｔ）、Ｇｌｕ（ＯＢｕ）、Ａｒｇ（Ｐｂｆ）、Ａｓｎ（Ｔｒｔ）、Ｔｒｐ（Ｂｏｃ）を用いた。第２７番目のリジンとしてはＬｙｓ（Ｍｍｔ）を使用した。Ｒｉｎｋ  Ａｍｉｄｅ  ＭＢＨＡ（０．１２５ｍｍｏｌ、０．３４ｍｍｏｌ／ｇ）を出発樹脂とし、配列に従って逐次アミノ酸を延長し、下記式(８)の配列を有するポリペプチドを得た。なお、下記式(８)において、Ｌｙｓ（Ｍｍｔ）以外は側鎖の保護基の表記を省略した。
Fmoc-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK(Mmt)NGGPSSGAPPPS-樹脂  (8)  (配列番号８)【０１２２】
１．５％ＴＦＡ−５％ＴＩＳ−９３．５５％ＣＨ２Ｃｌ２を用いた定法処理により、上記式(８)のポリペプチドから、まず、第２７番目のリジン残基の側鎖の保護基（Ｍｍｔ基）を除去し、遊離した第２７番目のリジン残基の側鎖のアミノ基をＦｍｏｃ化した。ついで、第２７番目のリジン残基のＦｍｏｃ基及びＮ末端のα−アミノ基のＦｍｏｃ基以外の全保護基の除去と樹脂からのペプチドの切り出しとを、９２．５％ＴＦＡ−２．５％ＴＩＳ−２．５％Ｈ２Ｏ−２．５％エタンジチオールを用いた定法処理によって行った。反応終了後、ろ別により担体樹脂を取り除き、乾燥エーテルを加えて粗生成物を沈殿させ、ろ別した。得られた粗生成物は、島津製作所のＬＣ８Ａ分取装置（ＯＤＳ  カラム３ｃｍｘ２５ｃｍ）を用い、０．１％ＴＦＡを含むＣＨ３ＣＮ−Ｈ２Ｏのリニアーグラジエントの系で精製し、フラクションコレクターを用いて目的の画分を集めた後、下記式(９)の分子プローブ前駆体を凍結乾燥白色粉末として得た。
Fmoc-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK(Fmoc)NGGPSSGAPPPS-NH2  (9)  （配列番号９）【０１２３】
得られた上記式(９)の分子プローブ前駆体（５６０μｇ）を、Ｂｏｒａｔｅ  Ｂｕｆｆｅｒ（ｐＨ７．８）に溶解させ、それに[18F]N-succinimidyl 4-fluorobenzoate（[18F]ＳＦＢ）を加え反応溶液をｐＨ８．５〜９．０に調整し標識化を行った。その後、ＤＭＦ、Ｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅを加えることで脱保護反応を行い、目的物である上記式(７)の分子プローブ（配列番号１の第１２番目のリジン残基が標識化された分子プローブ）を得た。なお、上記式(７)の分子プローブにおいて、Ｎ末端のα−アミノ基は非修飾である。【０１２４】
［体内分布］
調製した上記式(７)の分子プローブ（４．２μＣｉ）を無麻酔の６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射（尾静脈）により投与した。投与５分後、１５分後、３０分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を下記表１、図１Ａ及びＢ並びに図２Ａ〜Ｃに示す。図１Ａ及びＢは、各臓器への分子プローブの集積の経時変化を示すグラフであり、図１Ｂは図１Ａを拡大したグラフである。図２Ａ〜Ｃは、分子プローブの集積の経時変化を、膵臓対他臓器比（(%dose/g)/(%dose/g)）で示すグラフである。【０１２５】
【表１】
2011071083.tif 000010
【０１２６】
上記表１及び図１に示すとおり、上記式(７)の分子プローブの膵臓への集積は、投与後５分で１５．４%dose/g、投与後１５分で１６．１%dose/g、投与後３０分で２０．２%dose/g、投与後６０分で２０．４%dose/gであった。上記式(７)の分子プローブは、投与後１５分〜３０分の時間帯において、肺及び腎臓を除けば、膵臓に最も多く集積し、また投与後６０分以降の時間帯では、肺を除けば、膵臓に最も多く集積した。また、投与後３０分〜６０分の時間帯では、膵臓への集積が２０%dose/gを超えるレベルで維持された。【０１２７】
また、図２Ａに示すように、上記式(７)の分子プローブは、血液への集積に対する膵臓への集積比（膵臓／血液比（(%dose/g)/(%dose/g)））が経時的に高くなり、投与後３０分の時点では集積比は１５を超え、投与後６０分の時点では集積比は３０を超えていた。図２Ｃに示すように、上記式(７)の分子プローブは、腎臓への集積に対する膵臓への集積比（膵臓／腎臓比（(%dose/g)/(%dose/g)））が経時的に高くなり、投与後３０分の時点では集積比が１付近にまで達し、投与後６０分の時点では２付近にまで達していた。【０１２８】
これらのことから、上記式(７)の分子プローブによれば、例えば、ＰＥＴによる画像化のための所望のコントラストが得られることが示唆された。また、図１に示すとおり、上記式(７)の分子プローブは、骨への放射能集積が低く、生体内で脱フッ素代謝を受けていないことが示唆された。これらのことにより、上記式(７)で表される本実施例１の分子プローブは、膵β細胞のイメージングに適していると考えられる。【０１２９】
（参考例１）
参考例１として、Ｎ末端のα−アミノ基と第１９番目のリジン残基に保護基(Fmoc)が結合し、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されている下記式(１０)の分子プローブ前駆体（配列番号１０）から分子プローブを調製し、その分子プローブを用いてマウスの体内分布の測定を行った。つまり、配列番号１０のアミノ酸配列において第４番目のリジンの側鎖のアミノ基に[18F]ＦＢが結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された下記式(１１)で表される分子プローブ(配列番号１１)を用いてマウスの体内分布の測定を行った。分子プローブ前駆体及び分子プローブの調製並びに体内分布の測定は、実施例１と同様に行った。その結果の一例を下記表２及び図３に示す。
Fmoc-DLSKQMEEEAVRLFIEWLK(Fmoc)NGGPSSGAPPPS-NH2  (10)  （配列番号１０）【０１３０】
【化８】
2011071083.tif 000011
【０１３１】
【表２】
2011071083.tif 000012
【０１３２】
（参考例２）
参考例２として、Ｎ末端と第４番目のリジン残基に保護基(Fmoc)が結合し、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化されている下記式(１２)の分子プローブ前駆体（配列番号１２）から分子プローブを調製し、その分子プローブを用いてマウスの体内分布の測定を行った。つまり、配列番号１２のアミノ酸配列において第１９番目のリジンの側鎖のアミノ基に[18F]ＦＢが結合し、かつ、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化された下記式(１３)で表される分子プローブ(配列番号１３)を用いてマウスの体内分布の測定を行った。分子プローブ前駆体及び分子プローブの調製並びに体内分布の測定は、実施例１と同様に行った。その結果の一例を下記表３及び図４に示す。
Fmoc-DLSK(Fmoc)QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (12)  （配列番号１２）【０１３３】
【化９】
2011071083.tif 000013
【０１３４】
【表３】
2011071083.tif 000014
【０１３５】
上記表１〜３、図１、図３並びに図４に示すとおり、上記式(７)で表される本実施例１の分子プローブは、上記式(１１)で表される参考例１の分子プローブ及び上記式(１３)で表される参考例２の分子プローブと比べて膵臓への集積量が多く、また、膵臓の隣接臓器である肝臓への集積量が少なかった。特に、投与後３０分以降の時間帯において、上記式(７)で表される本実施例１の分子プローブは、膵臓への集積量が、参考例１の分子プローブ及び上記参考例２の分子プローブに比べて５倍以上であった。このことからも、つまり、本実施例１で調製した式(７)の分子プローブは、特異的に膵臓に集積したといえる。【０１３６】
上記式(１１)で表される参考例１の分子プローブをマウスに投与することにより、マウスの膵島の三次元イメージング画像が得られている。また、上記式(１３)で表される参考例２の分子プローブをマウスに投与することにより、マウスの膵島の非侵襲的な三次元イメージング画像が得られている。上記のとおり、Ｃ末端のリジンの側鎖を標識した上記式(７)で表される本実施例１の分子プローブは、参考例１の分子プローブ及び参考例２の分子プローブと比べて膵臓への集積量が極めて多く、また、膵臓の隣接臓器である肝臓への集積量が少ないことから、本実施例１の分子プローブによれば、非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能なことが示唆された。【０１３７】
これらの結果より、本発明のイメージング用分子プローブであれば、ヒトにおいて非侵襲的膵臓の三次元イメージング、とりわけ非侵襲的膵β細胞の三次元イメージングが可能なことが示唆された。【０１３８】
実施例１の分子プローブ、参考例１及び２の分子プローブの体内分布実験の結果に基づき、膵臓／肝臓比（膵臓の集積量／肝臓の集積量）、膵臓／腎臓比（膵臓の集積量／腎臓の集積量）及び膵臓／血液比（膵臓の集積量／腎臓の集積量）をそれぞれ下記表４〜６に示す。【０１３９】
【表４】
2011071083.tif 000015
【０１４０】
【表５】
2011071083.tif 000016
【０１４１】
【表６】
2011071083.tif 000017
【０１４２】
上記表４に示すように、上記式(７)で表される実施例１の分子プローブは、膵臓／肝臓比が経時的に高くなり、何れの時間帯においても、参考例１の分子プローブ及び参考例２の分子プローブの膵臓／肝臓比に対して１０倍を超える膵臓／肝臓比を示した。上記表５に示すように、膵臓／腎臓比についても、上記式(７)の分子プローブは、参考例１の分子プローブ及び参考例２の分子プローブと比較して高かった。また、上記表６に示すように、膵臓／血液比についても、上記式(７)の分子プローブは、参考例１の分子プローブ及び参考例２の分子プローブと比較して顕著に高く、投与後早期で４以上となり、極めて良好な血液クリアランスを示した。このように膵臓への集積が高い一方で、膵臓の周辺臓器への集積が少なく、血液クリアランスに優れる上記式(７)の分子プローブによれば、イメージングした際に、明瞭な膵臓の画像が得られることが示唆された。【０１４３】
（実施例２）
実施例１で調製した分子プローブ（上記式(７)の分子プローブ）を用いたＰＥＴでの三次元イメージングを行った。【０１４４】
［三次元イメージング］
調製した上記式(７)の分子プローブ（８０μＣｉ）を麻酔した６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射により投与し、下記のＰＥＴ装置及び条件でＰＥＴ画像を撮像した。
撮像装置：ｅＸｐｌｏｒｅ  Ｖｉｓｔａ（製品名、ＧＥ社製）
撮像方法：Ｓｔａｔｉｃ  Ｓｃａｎ
リコンストラクション：２ＤＯＳＥＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ＯＳ−ＥＭ）【０１４５】
上記式(７)の分子プローブ投与１０分後、実験動物用ＣＴ造影剤  Ｆｅｎｅｓｔｒａ  ＬＣ（商品名、ＧＥ社製）１００μｌを静脈注射により投与した。上記ＰＥＴ画像の撮像とあわせて、下記のＣＴ装置及び条件で上記マウスのＣＴ画像を撮像した。
撮像装置：Ｒ＿ｍＣＴ（製品名、Ｒｉｇａｋｕ社製）
撮像方法：管電圧（９０ｋＶ）、管電流（８８μＡ）、設定拡大率（４．０）、撮像時間（２．０分）【０１４６】
得られたＰＥＴ画像とＣＴ画像とをＰＭＯＤ（製品名、ＰＭＯＤ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製）を用いて融合した。得られた結果の一例を図５に示す。画像は分子プローブ投与３０分後のものである（積算時間：１５分）。図５において、（ａ）は横断像（transverse view）であり、（ｂ）は冠状断像（coronal view）であり、（ｃ）は矢状断像（sagittal view）である。図５において白丸が膵臓の位置を示し、（ａ）において破線の白丸が腎臓の位置を示し、（ｂ）及び（ｃ）において一点破線の白丸が肝臓の位置を示す。なお、（ａ）〜（ｃ）のコントラストは同一である。【０１４７】
図５に示すとおり、上記式(７)の分子プローブを用いることによって、非侵襲的に膵臓の位置を明確に判別することができた。つまり、本発明の分子プローブによって非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能であることが確認できた。【０１４８】
（実施例３）
配列番号１のアミノ酸配列において、第１２番目のリジン残基の側鎖のアミノ基が[125I]3-iodobenzoyl基で標識され（以下、「[125I]ＩＢ標識」ともいう）、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化され、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾である下記式(１４)の分子プローブ(配列番号１４)を用いて、マウスの体内分布の測定、ｂｌｏｃｋｉｎｇ実験及び二次元イメージング解析を行った。【０１４９】
【化１０】
2011071083.tif 000018
【０１５０】
［プローブの調製］
上記式(１４)の分子プローブは、[18F]ＳＦＢに替えて[125I]N-succinimidyl3-iodobenzoate（[125I]ＳＩＢ）を使用した以外は、実施例１と同様の方法で調製した。【０１５１】
［体内分布］
調製した上記式(１４)の分子プローブ（０．５μＣｉ）を無麻酔下の６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射（尾静脈）により投与した。投与５分後、１５分後、３０分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を下記表７、図６Ａ及びＢに示す。図６Ａは、各臓器への分子プローブの集積の経時変化を示すグラフであり、図６Ｂは図６Ａを拡大したグラフである。【０１５２】
【表７】
2011071083.tif 000019
【０１５３】
上記表７、図６Ａ及びＢに示すとおり、本実施例３で調製した上記式(１４)の分子プローブの膵臓への集積は、投与後５分で２５．８%dose/g、投与後１５分で３５．４%dose/g、投与後３０分で４３．７%dose/g、投与後６０分で３４．２%dose/gであった。また、膵臓／胃比は、何れの時間帯において６を超え、膵臓／腸比は、投与後５分〜３０分の時間帯において８付近に達するという高いレベルを示した。さらに、何れの時間帯においても、膵臓／肝臓比が１０を超えていた。これらの結果により上記式(１４)の分子プローブによれば、マウスのみならずヒトにおいて、ＳＰＥＣＴでの膵β細胞の非侵襲の三次元イメージング、好ましくは膵β細胞の定量が可能なことが示唆された。【０１５４】
また、図６Ａ及びＢに示すとおり、上記式(１４)の分子プローブは、甲状腺への集積に大きな変化が見られないことから、生体内で脱ヨウ素代謝を受けていないことが示唆された。これにより、上記式(１４)の分子プローブは、膵β細胞のイメージング、とりわけ、膵β細胞の非侵襲的イメージングに適していると考えられる。【０１５５】
（参考例３）
参考例３として、下記式(１６)で表される分子プローブ(配列番号１６)を用い、実施例１と同様にマウスの体内分布の測定を行った。その結果の一例を下記表８示す。【０１５６】
【化１１】
2011071083.tif 000020
【０１５７】
【表８】
2011071083.tif 000021
【０１５８】
上記表７及び８に示すとおり、上記式(１４)で表される実施例３の分子プローブは、上記式(１６)で表される参考例３の分子プローブと比べて膵臓への集積量が多かった。特に、投与後１５分〜６０分の時間帯において、上記式(１４)の分子プローブの膵臓への集積は３０%dose/gを超える高いレベルで維持されていた。また、上記式(１４)の分子プローブは、参考例３の分子プローブと比べて膵臓の隣接臓器である肝臓への集積量が顕著に少なかった。よって、上記式(１４)の分子プローブは、膵臓への臓器特異性に優れるといえる。【０１５９】
実施例３の分子プローブ及び参考例３の分子プローブの体内分布実験の結果に基づき、膵臓／肝臓比、膵臓／腎臓比及び膵臓／血液比を下記表９〜１１にそれぞれに示す。【０１６０】
【表９】
2011071083.tif 000022
【０１６１】
【表１０】
2011071083.tif 000023
【０１６２】
【表１１】
2011071083.tif 000024
【０１６３】
上記表９に示すように、上記式(１４)で表される実施例３の分子プローブは、膵臓／肝臓比が経時的に高くなり、いずれの時間帯においても、参考例３の分子プローブと比較して高い膵臓／肝臓比を示した。上記式(１４)の分子プローブは、膵臓／腎臓比については参考例３の分子プローブと同程度のレベルであったものの（表１０参照）、膵臓／血液比については、参考例３の分子プローブと比較して高く（表１１参照）、投与早期で４以上となり、良好な血液クリアランスを示した。このように膵臓への集積が高い一方で、膵臓の周辺臓器への集積が少なく、血液クリアランスに優れる上記式(１４)の分子プローブによれば、イメージングした際に、明瞭な膵臓の画像が得られることが示唆された。【０１６４】
［blocking実験］
上記式(１４)の分子プローブを用い、blocking実験を行った。マウスは、６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）を使用した。【０１６５】
まず、無麻酔下のマウスに、標識化していないＥｘｅｎｄｉｎ−（９−３９）（コールドプローブ、配列番号１５）を静脈注射により前投与した（０．５ｍｇ／ｍＬを０．１ｍＬ）。前投与から３０分後に、調製した上記式(１４)の分子プローブ（０．５μＣｉ）を静脈注射により投与した。式(１４)の分子プローブの投与から３０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を図７Ａ及びＢに示す。
H2N-DLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (15)  （配列番号１５）【０１６６】
コントロールとして、コールドプローブを前投与することなく、調製した上記式(１４)の分子プローブ（０．５μＣｉ）を無麻酔下のマウスに静脈注射により投与した。投与から３０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を前投与した結果とあわせて図７Ａ及びＢに示す。【０１６７】
図７Ａ及びＢは、前投与ありの集積量（%dose/g）及びコントロール（前投与なし）の集積量（%dose/g）の一例を示すグラフであり、図７Ｂは図７Ａを拡大したグラフである。図７Ａ及びＢに示すように、コールドプローブを前投与して受容体への結合を阻害することにより、上記式(１４)の分子プローブの取り込みが約９５％阻害されたことが観察された。【０１６８】
［２次元イメージング解析］
上記式(１４)の分子プローブ（４．７３μＣｉ）を無麻酔のＭＩＰ−ＧＦＰマウス（雄性、体重２０ｇ）に静脈注射により投与し、投与３０分後に膵臓を摘出した（ｎ＝２）。摘出した膵臓から切片を切り出し、切片をスライドガラス上に置き、その上にカバーガラスを載せた。切片の蛍光及び放射能（オートラジオグラフィー）は、画像解析装置（商品名：Ｔｙｐｈｏｏｎ  ９４１０、ＧＥヘルスケア社製）を用いて測定した（露光時間：１８時間）。その結果の一例を図８に示す。【０１６９】
図８は、上記式(１４)の分子プローブを投与したＭＩＰ−ＧＦＰマウスの膵臓切片のイメージ解析の結果の一例であって、上記式(１４)の分子プローブ投与後３０分の切片についての蛍光シグナル（ａ）及び放射性シグナル（ｂ）を示す画像を示す。【０１７０】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＭＩＰ−ＧＦＰマウスの膵臓切片において画像解析装置によって蛍光ＧＦＰシグナル、及び放射性シグナルがそれぞれ検出された。また、上記式(１４)の分子プローブから検出された放射性シグナルの局在性は、ＧＦＰシグナルと一致していた。このことから、上記式(１４)の分子プローブが、膵β細胞に特異的に集積することが確認できた。【０１７１】
つぎに、ブロッキング処理工程を含む２次元イメージング解析を行った。すなわち、標識化していないＥｘｅｎｄｉｎ−（９−３９）（コールドプローブ、配列番号１５）の前投与から３０分後に上記式(１４)の分子プローブを投与した以外は、上記と同様に蛍光及び放射能の測定を行った。その結果、放射性シグナルがほとんど検出されず、コールドプローブを投与して受容体への結合することにより、上記式(１４)の分子プローブの取り込みが阻害されたことが観察できた（ｄａｔａ  ｎｏｔ  ｓｈｏｗｎ）。【０１７２】
以上のことから、上記式(１４)の分子プローブが、膵β細胞に特異的に集積することが確認できた。【０１７３】
また、１２５Ｉ、１２３Ｉ及び１３１Ｉはいずれもγ線放出核種である。さらに、１２５Ｉ及び１２３Ｉは核スピン数も同一である。これらのことから、上記式(１４)の分子プローブの標識化に使用する放射性ヨウ素原子（１２５Ｉ）を、１２３Ｉ又は１３１Ｉとした場合であっても、上記式(１４)の分子プローブとほぼ同様の挙動を示すことが推測される。また、１２４Ｉとした場合であっても、上記式(１４)の分子プローブとほぼ同様の挙動を示すと推測される。したがって、上記式(１４)の分子プローブの１２５Ｉを、１２３Ｉ、１２４Ｉ又は１３１Ｉとした分子プローブを使用することにより、例えば、ＳＰＥＣＴやＰＥＴ等での膵β細胞の非侵襲の三次元イメージング、好ましくは膵β細胞の定量が可能なことが示唆された。【０１７４】
（実施例４）
配列番号１のアミノ酸配列において、第１２番目のリジン残基の側鎖のアミノ基が[123I]3-iodobenzoyl基で標識され、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化され、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾である下記式(１７)の分子プローブ(配列番号１７)を用いたＳＰＥＣＴによる三次元イメージング解析を行った。【０１７５】
【化１２】
2011071083.tif 000025
【０１７６】
［分子プローブの調製］
上記式(１７)の分子プローブは、[18F]ＳＦＢに替えて[123I]N-succinimidyl3-iodobenzoate（[123I]ＳＩＢ）を使用した以外は実施例１と同様にして調製した。【０１７７】
［三次元イメージング］
上記式(１７)の分子プローブを用いてマウスのＳＰＥＣＴ撮像を行った。上記式(１７)の分子プローブ（１７２μＣｉ（６．３６ＭＢｑ）／１２０μｌ）を６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重約３０ｇ）に静脈注射により投与し、分子プローブ投与後２０分からインフルラン吸入麻酔を開始した。ついで、分子プローブ投与後３０分からＳＰＥＣＴ撮像を行った。ＳＰＥＣＴ撮像は、ガンマカメラ（製品名：ＳＰＥＣＴ２０００Ｈ−４０、日立メディコ製）を用いて下記の撮像条件で行った。得られた画像を下記の再構成条件で再構成処理を行った。
撮像条件
コリメータ      ：ＬＥＰＨ  ｐｉｎｈｏｌｅコリメータ
収集範囲        ：３６０°
ステップ角度    ：１１．２５°
収集時間        ：１方向あたりの収集時間４０秒
６０秒ごと１フレーム×３２フレーム（計３２分間）
再構成条件
前処理フィルタ：Butterworthフィルタ（order：１０、cutoff周波数：０．１５）【０１７８】
その結果の一例を図９に示す。図９に示す画像は分子プローブ投与３０分後のものであり、左から順に、横断像（transverse view）、冠状断像（coronal view）及び矢状断像（sagittal view）を示す。図９の冠状断像において膵臓の位置を白矢印で示す。【０１７９】
図９に示すとおり、上記式(１７)の分子プローブを用いることによって、マウスにおいて非侵襲的に膵臓の位置を確認することができた。つまり、本発明の分子プローブによって非侵襲的に膵島を三次元イメージングすることが可能であることが確認できた。【０１８０】
このように、ヒトよりも膵臓のサイズが小さく、かつ、臓器が密集しているマウスにおいて非侵襲的に膵臓の位置を確認できたことから、マウスよりも膵臓のサイズが大きく、かつ、臓器が密集していないヒトであれば、例えば、膵臓の位置、膵臓のサイズをより明確に判別でき、さらには、膵β細胞に結合する分子プローブ量を測定できることが示唆された。【０１８１】
これらの結果より、本発明のイメージング用分子プローブであれば、ヒトにおいて非侵襲的な膵島の三次元イメージングが可能であり、とりわけ膵β細胞の三次元イメージングや膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒを非侵襲的に三次元イメージングすることが可能なことが示唆された。【０１８２】
（実施例５）
下記式(１８)の分子プローブ(配列番号１８)を用いて、マウスの体内分布の測定及び二次元イメージング解析を行った。式(１８)の分子プローブは、配列番号１のアミノ酸配列の第１番目から第３０番目のアミノ酸で表されるポリペプチドであって、第１２番目のリジン残基の側鎖のアミノ基が、[125I]ＩＢ標識され、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化され、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾である。【０１８３】
【化１３】
2011071083.tif 000026
【０１８４】
［プローブの調製］
式(１８)の分子プローブは、合成するポリペプチドを配列番号１のアミノ酸配列の第１番目から第３０番目のアミノ酸で表されるポリペプチドとした以外は、実施例３と同様の方法で調製した。【０１８５】
［体内分布］
式(１８)の分子プローブ（０．６９μＣｉ）を、無麻酔の６週齢ｄｄＹマウス（雄性、体重３０ｇ）に静脈注射（尾静脈）により投与した。投与５分後、１５分後、３０分後、６０分後、１２０分後に各臓器を摘出した（ｎ＝５）。各臓器の重量と放射能とを測定し、単位重量あたりの放射能から集積量（%dose/g）を算出した。その結果の一例を下記表１２及び図１０に示す。図１０は、各臓器への式(１８)の分子プローブの集積の経時変化の一例を示すグラフである。【０１８６】
【表１２】
2011071083.tif 000027
【０１８７】
上記表１２及び図１０に示すとおり、式(１８)の分子プローブの膵臓への集積は、投与後早期に１５%dose/g程度のレベルにまで達し、投与後３０分に最も高くなった。また、甲状腺への集積が経時的に減少していることから、式(１８)の分子プローブが生体内で脱ヨウ素代謝を受けていないことが示唆された。【０１８８】
（参考例４）
参考例４として、下記式(１９)で表される分子プローブ(配列番号１９)を用い、実施例５と同様にマウスの体内分布の測定を行った。式(１９)の分子プローブの投与量は、０．５７μＣｉとした。その結果の一例を下記表１３及び図１１に示す。図１１は、各臓器への式(１９)の分子プローブの集積の経時変化の一例を示すグラフである。なお、式(１９)の分子プローブは、配列番号１のアミノ酸配列の第９番目から第３０番目のアミノ酸で表されるポリペプチドであって、第４番目のリジン残基の側鎖のアミノ基が、[125I]ＩＢ標識され、Ｃ末端のカルボキシル基がアミド化され、Ｎ末端のα−アミノ基が非修飾である。【０１８９】
【化１４】
2011071083.tif 000028
【０１９０】
【表１３】
2011071083.tif 000029
【０１９１】
また、実施例５の式(１８)で表される分子プローブ、参考例３及び４の分子プローブの体内分布実験の各臓器への集積量に基づき、それらの膵臓/肝臓比、膵臓/腎臓比、膵臓/血液比を下記表１４、１５及び１６にそれぞれ示す。【０１９２】
【表１４】
2011071083.tif 000030
【０１９３】
【表１５】
2011071083.tif 000031
【０１９４】
【表１６】
2011071083.tif 000032
【０１９５】
表１４から１６に示すように、式(１８)で表される分子プローブは、膵臓/肝臓比、膵臓/腎臓比及び膵臓/血液比が経時的に高くなり、膵臓/肝臓比及び膵臓/血液比は投与後１５分の時間帯で２を超える値を示した。このように膵臓の周辺臓器への集積が少なく、血液クリアランスに優れる式(１８)で表される分子プローブによれば、膵β細胞のイメージングを行った際に、明瞭な画像が得られることが示唆された。【０１９６】
［２次元イメージング解析］
式(１８)で表される分子プローブ（５μＣｉ／１００μｌ）を無麻酔のＭＩＰ−ＧＦＰマウス（雄性、体重２０ｇ）に静脈注射により投与し、投与３０分後及び６０分後に膵臓を摘出した（ｎ＝２）。摘出した膵臓から切片を切り出し、切片をスライドガラス上に置き、その上にカバーガラスを載せた。切片の蛍光及び放射能（オートラジオグラフィー）は、画像解析装置（商品名：Ｔｙｐｈｏｏｎ  ９４１０、ＧＥヘルスケア社製）を用いて測定した（露光時間：１９時間）。その結果の一例を図１２に示す。【０１９７】
また、標識していないｅｘｅｎｄｉｎ（９−３９）（コールドプローブ、配列番号１５）を無麻酔のＭＩＰ−ＧＦＰマウス（雄性、体重２０ｇ）に静脈注射により前投与した（５０μｇ／１００μｌ）。前投与から３０分後に式(１８)で表される分子プローブ（５μＣｉ／１００μｌ）を静脈注射により投与し、式(１８)で表される分子プローブの投与から３０分後及び６０分後に膵臓を摘出した（ｎ＝２）。摘出した膵臓から切片を切り出し、得られた切片について、上記と同様にして蛍光及び放射能の測定を行った。その結果の一例を、ブロッキングなし（前投与なし）の結果とあわせて図１２に示す。【０１９８】
図１２は、式(１８)で表される分子プローブを投与したＭＩＰ−ＧＦＰマウスの膵臓切片のイメージング解析の結果の一例であって、蛍光シグナルを示す画像（上図）及び式(１８)で表される分子プローブの放射性シグナルを示す画像（下図）を示す。図１２において、Ｃｏｌｄが「＋」の場合は式(１８)で表される分子プローブの投与前にコールドプローブを投与した結果であり、Ｃｏｌｄが「−」の場合はコールドプローブを投与することなく式(１８)で表される分子プローブを投与した結果である。【０１９９】
図１２に示すように、ＭＩＰ−ＧＦＰマウスの膵臓切片において、画像解析装置によって蛍光ＧＦＰシグナル及び放射性シグナルがそれぞれ検出された。また、式(１８)で表される分子プローブの放射性シグナルの局在性は、ＧＦＰシグナルとほぼ一致していた。これらのことから、式(１８)で表される分子プローブが、膵β細胞に特異的に集積することが確認できた。また、コールドプローブを前投与して受容体をブロッキングすることにより、式(１８)で表される分子プローブの放射性シグナルシグナルはほとんど検出されなかった。したがって、式(１８)で表される分子プローブが、膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒに特異的に集積していることが示唆された。【０２００】
よって、式(１８)で表される分子プローブは、式(１４)で表される分子プローブ（実施例３の分子プローブ）と同様に、[125I]ヨウ素原子を[123/124/131I]ヨウ素原子とした分子プローブを使用することにより、例えば、ＳＰＥＣＴやＰＥＴ等での膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒの非侵襲の三次元イメージング、好ましくは膵β細胞のＧＬＰ−１Ｒの定量が可能なことが示唆された。
【産業上の利用可能性】
【０２０１】
以上説明したとおり、本発明は、例えば、医療分野、分子イメージングの分野、糖尿病に関する分野などで有用である。
【配列表フリーテキスト】
【０２０２】
配列番号１：本発明のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号２：本発明のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号３：本発明のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号４：本発明のイメージング用分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
配列番号５：本発明のイメージング用分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
配列番号６：本発明のイメージング用分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
配列番号７：実施例１のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号８：実施例１のイメージング用分子プローブの製造に用いるポリペプチドのアミノ酸配列
配列番号９：実施例１のイメージング用分子プローブの製造に用いる分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
配列番号１０：参考例１の分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
配列番号１１：参考例１の分子プローブのアミノ酸配列
配列番号１２：参考例２の分子プローブ前駆体のアミノ酸配列
配列番号１３：参考例２の分子プローブのアミノ酸配列
配列番号１４：実施例３のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号１５：Ｅｘｅｎｄｉｎ−（９−３９）のアミノ酸配列
配列番号１６：参考例３の分子プローブのアミノ酸配列
配列番号１７：実施例４のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号１８：実施例５のイメージング用分子プローブのアミノ酸配列
配列番号１９：参考例４の分子プローブのアミノ酸配列
配列番号２０：本発明のイメージング用分子プローブの製造方法に用いるポリペプチドのアミノ酸配列
【図１】
2011071083.tif 000035
【図２】
2011071083.tif 000036
【図３】
2011071083.tif 000037
【図４】
2011071083.tif 000038
【図６】
2011071083.tif 000039
【図７】
2011071083.tif 000040
【図１０】
2011071083.tif 000041
【図１１】
2011071083.tif 000042
【図５】
2011071083.tif 000043
【図８】
2011071083.tif 000044
【図９】
2011071083.tif 000045
【図１２】
2011071083.tif 000046
【配列表】
2011071083000001.app
【手続補正書】
【提出日】平成25年2月4日(2013.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
膵島のイメージングに用いられる分子プローブであって、
下記式(１)、(２)又は(３)で表されるポリペプチド、
下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドから１〜７個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(１)、(２)又は(３)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、膵島に結合可能なポリペプチドを含む、イメージング用分子プローブ。
Z-HGEGTFTSDLSXQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (1)  （配列番号１）
Z-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLXNGGPSSGAPPPS-NH2  (2)  （配列番号２）
B-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2  (3)  （配列番号３）
上記式(１)及び(２)において、「X」は、側鎖のアミノ基が、放射性核種で標識されたリジン残基を示し、「Z-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、非修飾であるか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、
上記式(３)において、「B-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、放射性核種で標識されていることを示し、
上記式(１)、(２)及び(３)において、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基が、アミド化されていることを示す。
【請求項２】
前記放射性核種が、11Ｃ、13Ｎ、15Ｏ、18Ｆ、64Ｃｕ、67Ｇａ、68Ｇａ、75Ｂｒ、76Ｂｒ、77Ｂｒ、99mＴｃ、111Ｉｎ、123Ｉ、124Ｉ、125Ｉ、131Ｉ又は186Ｒｅである、請求項１記載のイメージング用分子プローブ。
【請求項３】
前記放射性核種で標識されたリジンの側鎖のアミノ基が、下記式（I）で表される基と結合している、請求項１又は２に記載のイメージング用分子プローブ。
【化１】
2011071083.tif 000047
式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示し、Ｒ1は、放射性核種を含む置換基を示し、Ｒ2は、水素原子、又は、Ｒ1とは異なる１又は複数の置換基を示し、Ｒ3は、結合手、Ｃ1−Ｃ6アルキレン基及びＣ1−Ｃ6オキシアルキレン基のいずれかを示す。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを製造するためのイメージング用分子プローブの前駆体であって、
下記式(４)、(５)又は(６)で表されるポリペプチド、
下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドから１〜７個のアミノ酸が欠失、付加又は置換したポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチド、又は、
下記式(４)、(５)又は(６)のポリペプチドのアミノ酸配列と８０％以上の相同性を有するポリペプチドであって、標識化及び脱保護後に膵島に結合可能なポリペプチドを含む、イメージング用分子プローブ前駆体。
*-HGEGTFTSDLSKQMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2   (4)  （配列番号４）
*-HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLKNGGPSSGAPPPS-NH2   (5)  （配列番号５）
HGEGTFTSDLSK* QMEEEAVRLFIEWLK* NGGPSSGAPPPS-NH2  (6)  （配列番号６）
上記式(４)及び(５)において、「*-」は、Ｎ末端のα−アミノ基が、保護基により保護されているか、又は、電荷を有さない修飾基により修飾されていることを示し、
上記式(４)、(５)及び(６)において、「K*」は、リジンの側鎖のアミノ基が、保護基により保護されていることを示し、「-NH2」は、Ｃ末端のカルボキシル基が、アミド化されていることを示す。
【請求項５】
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブの製造方法であって、
請求項４記載のイメージング用分子プローブ前駆体を標識化及び脱保護することを含む、膵島イメージング用分子プローブの製造方法。
【請求項６】
前記イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、11Ｃ、13Ｎ、15Ｏ、18Ｆ、64Ｃｕ、67Ｇａ、68Ｇａ、75Ｂｒ、76Ｂｒ、77Ｂｒ、99mＴｃ、111Ｉｎ、123Ｉ、124Ｉ、125Ｉ、131Ｉ又は186Ｒｅの放射性核種を含む化合物を用いて前記イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、請求項５記載のイメージング用分子プローブの製造方法。
【請求項７】
前記イメージング用分子プローブ前駆体の標識化が、下記式（I）で表される基を有する化合物を用いて前記イメージング用分子プローブ前駆体を標識化することを含む、請求項５又は６に記載のイメージング用分子プローブの製造方法。
【化２】
2011071083.tif 000048
式（I）において、Ａは、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を示し、Ｒ1は、放射性核種を含む置換基を示し、Ｒ2は、水素原子、又は、Ｒ1とは異なる１又は複数の置換基を示し、Ｒ3は、結合手、Ｃ1−Ｃ6アルキレン基及びＣ1−Ｃ6オキシアルキレン基のいずれかを示す。
【請求項８】
膵島のイメージングを行うためのキットであって、
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブ及び請求項４記載のイメージング用分子プローブ前駆体の少なくとも一方を含む、キット。
【請求項９】
前記イメージング用分子プローブを注射液の形態で含有する、請求項８記載のキット。
【請求項１０】
膵島のイメージングを行うための試薬であって、
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを含む、膵島イメージング用試薬。
【請求項１１】
膵島のイメージング方法であって、
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出することを含む、膵島のイメージング方法。
【請求項１２】
前記検出されたシグナルを再構成処理して画像に変換し表示することを含む、請求項１１記載のイメージング方法。
【請求項１３】
請求項１から３のいずれかに記載のイメージング用分子プローブを投与された被検体から前記イメージング用分子プローブのシグナルを検出すること、及び、
検出したイメージング用分子プローブのシグナルから膵島量を算出することを含む、膵島量の測定方法。
【請求項１４】
さらに、算出した膵島量を提示することを含む、請求項１３記載の膵島量の測定方法。
【国際調査報告】
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